Динамика механизмов предотвращения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

На правах рукописи

Варламов Александр Васильевич

ДИНАМИКА МЕХАНИЗМОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ СВОДООБРАЗОВАНИЙ В БУНКЕРАХ ХРАНЕНИЯ И ВЫПУСКА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

^ /

3 МАЗ 2012

Орел-2012

005015853

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет путей сообщения» и ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Мулюклн Олег Петрович

Официальные оппоненты: Белоусов Анатолий Иванович

доктор технических наук, профессор СГАУ

Ешуткин Дмитрий Никитович

доктор технических наук, профессор, зав.кафедрой Госуниверситета - УНПК

Желтков Владимир Иванович

доктор физико-математических наук, профессор ТулГУ

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Самарский государственный

технический университет»

Защита состоится «25» мая 2012 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.182.03 при ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, ауд. 212.

Объявление о защите диссертации и автореферат диссертации размещены в сети Интернет на сайте ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации: http://vak.ed.gov.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс»

Автореферат разослан « /У » 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ежегодная переработка грузов в виде сыпучих материалов (СМ), временно хранящихся в бункерных устройствах различного назначения на промышленных предприятиях, в строительстве, в агропромышленном комплексе, в порошковой металлургии и в других отечественных отраслях, исчисляется 70... 100 миллиардами тонн. Превалирующей причиной нарушения бесперебойного выпуска СМ из бункерных устройств в транспортировочные емкости мобильных транспортных средств является возникновение в бункерах сводов СМ, для устранения которых используется широкий спектр различных по физической природе сводообрушающих механизмов (механические, вибрационного действия, аэрирующие устройства и др.).

Из анализа текущего состояния и направлений совершенствования способов и механизмов предотвращения и устранения сводообразований СМ следует, что до настоящего времени:

- недостаточно полно с энергетической точки зрения исследованы и систематизированы закономерности динамики образования и разрушения сводов СМ в бункерах, что негативно сказывается на точности динамических расчетов и, соответственно, качестве проектирования сводообрушающих механизмов под заданные эксплуатационные требования;

- не разработана математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», позволяющая проведение количественной оценки влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и физико-механических свойств СМ на процесс и параметры сводообразования в бункере для рационального назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации потребных энергозатрат на устранение сводов СМ;

- отсутствуют иерархически выстроенные классификационные схемы способов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах и разнообразных по конструктивному исполнению сводообрушающих механизмов различной физической природы, сориентированных на повышение динамического качества сводообрушающих механизмов, снижение энергозатрат на их эксплуатацию и повышение функциональной надежности таких механизмов в реальном спектре механических и климатических нагрузок, воздействующих на бункерные устройства с СМ в эксплуатации.

Актуальность темы обусловлена ее нацеленностью на устранение вышеохарактеризованных недостатков в расчете динамики и оценке качества проектирования сводообрушающих механизмов бункерных устройств, атакжеее

выполнением в рамках разделов «Энергосбережение», «Разработки по повышению эффективности терминально-складской деятельности» и «Транспортная техника и технологии с использованием новых технических решений» программы «Основные направления научных исследований СамГУПС на 2009-2013 гг.» и в соответствие с координационным планом федеральной «Программы энергосбережения на железнодорожном транспорте в 1998-2000, 2005 годах (Постановление Правительства Российской Федерации № 262 пру от 04.07.1998 г.).

Работа выполнена в проблемной НИЛ СамГУПС «Динамическая прочность и виброзащита транспортных систем» в рамках договоров № 1-06 на 2006-2010 гг. и № 20-10 на 2011-2015 гг. «О научно-техническом и педагогическом сотрудничестве федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государственный университет — учебно-научно-производственный комплекс» (ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК») и федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО СамГУПС)».

Цель работы - создание научных основ и инструментальных средств проектирования высокоэффективных механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерных устройствах и разработка практических рекомендаций по их использованию на базе научно обоснованного выбора величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации потребных энергозатрат на устранение сводов СМ фиксированной массы с конкретными геометрическими и динамическими параметрами.

Задачи исследования:

1. Проведение критического анализа результатов известных научных исследований по выявлению приоритетных направлений повышения динамического качества и функциональной надежности разнотипных по физической природе и конструктивно-технологическому исполнению способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах их хранения и выпуска в транспортировочные емкости мобильных транспортных средств (железнодорожный, автомобильный, речной и морской транспорт).

2. Разработка математической модели динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», повышающей достоверность исследования физических процессов сводообразования СМ и точность расчета динамических параметров комплекса путем учета влияния параметров сводообразования СМ и сопутствующей последнему силы схватывания отдельных частиц и слоев СМ фиксированной массы в бункере на энерговооруженность сводообрушающего механизма.

3. Разработка научно и методически обоснованных расчетных соотношений и рекомендаций по количественной оценке влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и физико-механических свойств СМ на процесс и параметры сводообразования фиксированной массы СМ для рационального назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ.

4. Проведение и сопоставление результатов натурного и вычислительного экспериментов по исследованию динамического качества и функциональной надежности динамического комплекса «Бункер сыпучего материала сводообрушающий механизм», созданного на базе разработанной математической модели такого рода комплексов, а также научно и методически обоснованных рекомендаций по расчету параметров сводообразований фиксированной массы СМ и потребных для их устранения энергозатрат.

5. Разработка принципов оценки эффективности конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных характеристик сводообрушающих устройств с энергетической и эргономической точек зрения.

6. Систематизация сводных и детализированных классификационных схем и насыщение базиса способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска СМ с учетом современных достижений науки и техники для создания высокоэффективных по функциональной надежности, патентоохранных технических решений в данной области.

Объект исследования - механизмы предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах их хранения и выпуска, которые рассматриваются в составе комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», обладающего определенными динамическими свойствами.

Предмет исследования - процессы формирования и трансформирования механизмами предупреждения и устранения сводообразований СМ дополнительных компенсационных воздействий, которые определяют динамические свойства бункерных устройств и позволяют стабилизировать их выходные параметры при интенсификации неблагоприятных внешних воздействий на СМ, изменяющих его физико-механические свойства в процессе хранения и выпуска и приводящих к возникновению сводообразований СМ.

Методы исследования. Все исследования осуществлялись на основе принципов системного подхода. В теоретических исследованиях использовались методы параметрического и математического моделирования технических систем, численные методы решения задач и методы инженерной реологии. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях с анализом и обработкой полученных математико-

статистическими методами данных на современной измерительной аппаратуре и вычислительной технике.

Научная новизна:

1. На базе выявленных приоритетных направлений повышения динамического качества и функциональной надежности механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерных устройствах предложена четырехпараметрическая модель СМ, учитывающая влияние силы схватывания отдельных частиц и слоев материала на процесс и параметры сводообразования в бункере с фиксированной массой СМ, при назначении энерговооруженности сводообрушающего механизма.

2. Разработана математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», повышающая достоверность исследования физических процессов сводообразования СМ и точность расчета динамических параметров комплекса путем учета влияния параметров сводообразования СМ фиксированной массы на энерговооруженность сводообрушающего механизма.

3. Разработаны научно и методически обоснованные рекомендации и расчётные соотношения по количественной оценке влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и свойств СМ на процесс и параметры сводообразования для назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ.

4. В ходе натурного и вычислительного экспериментов по исследованию динамического качества комплекса «Бункер сыпучего материала -сводообрушающий механизм» получены новые результаты, учитывающие особенности процесса формирования и параметры сводов СМ в бункере, обуславливающие потребные энергозатраты на их устранение. В частности, получены расчетные соотношения для оценки геометрических и динамических параметров бункерного устройства и сводообразования, определено время сводообразования для конкретных типов СМ под прогнозируемый режим работы сводообрушителя.

5. Предложены показатели оценки конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных возможностей сводообрушающих механизмов с энергетической и эргономической точек зрения, составляющие основу разработанных:

- энергетической модели выпуска СМ из бункера при периодическом заборе из него фиксированных по массе порций СМ с математическим обоснованием условий бесперебойного истечения и условий возникновения сводов СМ;

- методики расчёта энергоёмкости выпуска СМ из бункера в ёмкости мобильных транспортных средств с учётом остановок на технологические перерывы для устранения возникших сводообразований;

- методики оценки пропускной способности бункера в условиях многофакторного эксперимента на примере расчёта реального бункера с механическим сводообрушителем;

- методики оценки технического уровня разнотипных конструкций переносных механических сводообрушителей для рационального выбора конкретной конструкции под реальный бункер с заданными вместимостью и параметрами СМ на примере рычажно - «ёлочного» сводообрушителя.

6. Разработаны сводная и детализированные классификационные схемы различных по физической природе способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ, построенные на базе иерархического подхода с учетом оригинальных авторских технических решений.

Достоверность результатов обеспечивается: корректностью постановки задач исследования; сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, полученных автором и другими исследователями; обоснованностью используемых теоретических построений, допущений и ограничений; применением апробированных аналитических и численных методов расчета и современной измерительной аппаратуры, вычислительной техники и программного обеспечения.

Научную значимость работы составляют результаты теоретических и экспериментальных исследований и разработанные на их основе практические рекомендации по повышению динамического качества и функциональной надежности механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ фиксированной массы в бункерных устройствах, предопределяющие рациональный выбор величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ с конкретными геометрическими и динамическими параметрами.

Практическую ценность работы составляют: результаты систематизации сводообрушителей различной физической природы, включая авторские конструктивные решения, защищенные патентами России, методики расчета энерговооруженности и технического уровня механизмов подобного рода и их составных звеньев, снижающие стоимость и сроки проектирования конструкций сводообрушающих механизмов с улучшенными выходными характеристиками.

Результаты исследований использованы при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по улучшению эксплуатационных характеристик и повышению функциональной надежности механизмов предотвращения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска СМ:

1. Теоретико-экспериментальные результаты работы используются в учебном процессе СамГУПС на кафедрах «Управление эксплуатационной, грузовой и коммерческой работой», «Железнодорожные станции и узлы».

2. Ряд представленных в работе запатентованных сводообрушающих комплексов и механизмов используется на Куйбышевской железной дороге -филиале ОАО «РЖД», в ОАО «Волжско-Уральская транспортная компания», ООО «Агролюкс» ОП «Самарский комбикормовый завод».

3. Основные материалы диссертации легли в основу личной и двух изданных при участии автора монографий для научных и инженерно-технических работников, предприятий транспортно-складского комплекса России, а также преподавателей, аспирантов и студентов технических специальностей.

Апробация результатов работы. Результаты исследований и основные материалы диссертационной работы докладывались на межвузовской научно-практической конференции «Опыт взаимодействия ВУЗов и железных дорог в научно-техническом прогрессе и подготовке специалистов», г. Самара, СамИИТ, 1998 г.; научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов факультета механизации сельского хозяйства Самарской ГСХА, г. Кинель, 1999 г.; научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы, г. Саратов, СГАУим. Н.И. Вавилова, 1999 г.; 2-ой международной отраслевой научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении», г. Ростов-на-Дону, РГУПС, 2000 г.; 3-ей международной научно-практической конференции «Безопасность транспортных систем», г. Самара, МАНЭБ, 2002 г.; региональной научно-практической конференции «Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте», г. Челябинск, ЮУЖД, 2004 г.; IV международной научной студенческой конференции «Trans - Mech - Art - Chem», г. Москва, МИИТ, 2006 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2006», г. Ростов-на-Дону, РГУПС, 2006 г.; международной научно-технической конференции «Наука, инновации, образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России», г. Екатеринбург, УрГУПС, 2006 г.; международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы динамики и прочности материалов и конструкций: модели, методы, решения», г. Самара, СамГУПС, ОрелГТУ, 2007 г.; IV международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса», г. Самара, СамГУПС, 2008 г.; Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти проф. Л.И. Кошкина «Перспективные инновации в науке и образовании», г. Самара, СамГПУ, 2008 г.; международной научной конференции

«Современные проблемы математики, механики, информатики», г. Тула, ТГПУ им. Л.Н. Толстого, 2008 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса», г. Самара, СамГУПС, 2009г.; международной научно-практической конференции «Наука и образование -транспорту», г. Самара, СамГУПС, 2009 г.; VI Всероссийской дистанционной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса», г. Самара, СамГУПС, 2010 г.; II Международной научно-практической конференции «Наука и образование транспорту», г. Самара, СамГУПС, 2010г.; региональной научно-практической конференции «Образование, наука, транспорт в XXI веке: опыт, перспективы, инновации», г. Оренбург, ОрИПС, 2010г.; III Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 130-летию транспортного образования в Пензенской области «Наука и образование транспорту», г. Пенза, ПТЖТ- филиал СамГУПС, 2010 г.; международной научно-практической конференции, посвящённой 80-летию со дня рождения профессора Кобы В.Г., г. Саратов, СГАУ им. Н.И. Вавилова, 2011 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 75 научных работ, из них 3 монографии (2 в соавторстве), 39 статей в научных журналах и сборниках, 24 статьи в трудах конференций, 8 патентов России на изобретения, 1 патент на полезную модель.

На защиту выносятся:

1. Созданная на базе предложенной четырехпараметрической модели СМ математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала -сводообрушающий механизм», функционально связывающая энерговооружённость сводообрушителя с силой схватывания отдельных частиц и слоев в сводообразовании СМ фиксированной массы.

2. Научно и методически обоснованные рекомендации и расчетные соотношения по количественной оценке влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и свойств СМ на процесс и параметры сводообразования для назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ.

3. Результаты натурного и вычислительного экспериментов по исследованию динамического качества комплекса «Бункер сыпучего материала -сводообрушающий механизм» с учетом особенностей процесса формирования сводов СМ в бункере, обуславливающих потребные энергозатраты на их устранение.

4. Систематизированные и дополненные показатели оценки конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных возможностей сводообрушающих устройств с энергетической и эргономической точек зрения.

5. Сводная и детализированные классификационные схемы различных по физической природе способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах, построенные на принципах иерархического подхода.

6. Разработанные технические способы и конструктивные решения высокоэффективных, патентозащищённых сводообрушающих механизмов различной физической природы для устранения сводообразований СМ в бункерах хранения и выпуска СМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка используемой литературы из 247 наименований. Основной текст изложен на 285 страницах и содержит 93 рисунка, 13 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, дана краткая характеристика диссертационной работы, отмечена научная новизна и отражены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор работ по исследованию функциональных свойств динамических комплексов, систем и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах. Основной акцент в обзоре сделан на критический анализ динамического качества и функциональной надежности вышеуказанных устройств в условиях варьирования внешних воздействующих факторов.

Отмечен значительный творческий вклад ведущих ученых в области исследования динамики истечения сыпучих сред из емкостей, борьбы со сводообразованием и разработки сводообрушающего оборудования К.В. Алферова, А.И. Белоусова, И.И. Блехмана, В.А. Богомягких, B.C. Горюшинского, И.В. Горюшинского, Л .В. Гячева, Э.В. Дженике, Д.Н. Ешуткина, В.И. Желткова, Р.Л. Зенкова, Р. Квапила, Б.Г. Кеглина, B.C. Кунакова, О.Г. Локтионовой, О.П. Мулкжина, В.Ф. Семёнова, В.В. Соколовского, Г.М. Третьякова, Л.С. Ушакова, С.Ф. Яцуна и др. Рассмотрены основные характеристики и физико-механические свойства СМ, в той или иной степени влияющих на процесс сводообразования. Отражены общие направления исследований в области бесперебойного функционирования бункерных устройств и совершенствования сводообрушающего оборудования для сыпучих грузов с широким спектром физико-механических свойств.

На основании проведенного обзора сформулированы цель и задачи диссертационного исследования.

Вторая глава освещает результаты аналитического исследования созданного при участии автора динамического комплекса «Бункер сыпучего материала -сводообрушающий механизм» (рисунок 1), задачей которого являлась разработка математической модели данного комплекса, позволяющей минимизировать энергозатраты на разрушение сводообразований СМ в бункере путём назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма по результатам количественной оценки влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и физико-механических свойств СМ на процесс формирования и параметры сводообразования СМ фиксированной массы.

Рисунок 1 - Общий вид (а) и расчётно-конструктивная схема (б) динамического комплекса «Бункер сыпучих материалов - сводообрушающий механизм» (патент России №2145303) 1 — электродвигатель постоянного тока; 2 - выходной вал электродвигателя; 3 - жесткая соединительная муфта; 4 - редуктор; 5 - ведущий вал редуктора; 6 - ведомый вал; 7 - подшипник качения; 8, 9 - ведущая и ведомая звездочки, соответственно; 10 - зубчатая цепь; //- сводообрушающий орган; 12 -бункер; 13- щелевое выпускное отверстие; 14 - пластина днища; Мд, Мр - крутящий момент электродвигателя и редуктора, соответственно;

<1вр, ~ диаметр выходного вала электродвигателя и редуктора, соответственно; с13в, с/'э, — диаметр ведущей и ведомой звездочек, соответственно; 2зе, 2'зв- число зубьев ведущей и ведомой звездочек; 1зв= ¿в - расстояние между центрами звездочек 8 и 9 и осями валов 5 и 6; ¿1, и, \-4, 15, и, 1/ - конструктивные размеры валов, подшипников и сводообрушающего органа; Ь - фактическая величина вхождения рабочего органа 11 в полость бункера 12: Нр-толщина рабочего органа; 16, Не, Ве-длина, ширина и высота бункера (В1: В2, ..., В/-высота слоев СМ, соответствующая числу выпусков ; СМ из бункера); Нщ - длина и ширина щелевого выпускного отверстия, соответственно; Н„„, ап„ - ширина пластины днища 14 и угол ее наклона, соответственно; хц - направление перемещения сводообрушающего органа (на рисунке 1,6 не приведены: механизм регулирования углового положения пластин 14; механизм регулирования высоты подъема сводообрушающего органа 11 и механизм натяжения цепи 10)

Г

а

б

Исследование проводилось в два этапа:

1. Математическое описание данного динамического комплекса.

2. Определение силы схватывания отдельных частиц и слоев СМ фиксированной массы в бункере для выбора минимально необходимой силы рабочего органа сводообрушающего механизма, расчётное соотношение для которой затем вводилось в уравнение движения исследуемого комплекса, полученное на первом этапе.

При выводе уравнения движения динамического комплекса для упрощения его решения использован классический способ решения такого рода систем с одной степенью свободы путем исследования динамики звена приведения (рисунок 2), за которое принята ведущая звездочка 8 зубчатой цепи 10, испытывающей противонаправленные силы от крутящего момента л/ редуктора 4 и от силы схватывания в сводообразовании г'-го слоя СМ (слои В,, В2, ..., в,, где / в общем случае соответствует числу выпусков из полностью загруженного бункера равномассных порций СМ до полного опорожнения бункера, - см. рисунок 1).

L Выбор протяженности

1 е -д- * - - участков АВ, ВС и СЭ

п э / *

--------/..|А------------------ ..и 1 рабочего хода

( ' I г св°Д°обрушающего органа 5 _на рисунке 2 согласован с

Рисунок 2 - Конструктивно-расчетная схема динамического комплекса на базе звена приведения 1,3- соответственно, ведущая и ведомая звездочки, каждая массоЯ от, ц радиусом /', (С?,, О,); 2, 4 - соответственно, ведущий и ведомый валы, каждый массой т2 и радиусом гг (С^.О^), 5 - сводообрушающнй орган массой т5 ((55); 6 - зубчатая цепь массой т6 (С6)\ х,* - соответственно, перемещение и скорость органа 5 при возвратно - поступательном движении; X - полный рабочий ход органа 5, равный длине выпускного отверстия бункера Ьщ (см. рисунок 1); а - участки цепи б, вынесенные из зоны бункера с СМ; р = /(/г ^сила противодействия движению органа 5 со стороны сводообразования СМ, формируемого силой схватывания отдельных частиц и слоев в фиксированных массах сыпучего материала с высотой слоев В,, В2, ..., В, (см. рисунок 1); АВ, ВС, СО - соответственно, участки разгона, равномерного движещи н торможения сводообрушающего органа 5 при полном цикле работы сводообрушающего механизма, - от момента пуска до момента останова

временем их прохождения ТлБ, твс, тС1 на циклограмме работы

электродвигателя постоянного тока, совмещенной с его механической характеристикой в двухкоординатном отображении по оси X (рисунок 3).

Размещение участка АВ (включение электродвигателя и выход на заданный момент м"с для создания максимально потребной силы разрушения

М ¡И к

г С Д1 \0 т!

Г;.: 1 .................'л/об,

Г-

Рисунок 3 - Циклограмма работы электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением а - механическая характеристика: МЛ = /(/»);

б - изменение момента Мд на участках АВ, ВС, СО:

Мд=/{т)

сводообразования СМ на участке ВС) и участка СО (выключение электродвигателя по завершении процесса сводоразрушения на участке ВС) вне зоны выпускного отверстия ¿„ (см. рисунок 1) позволило исключить из математического описания оценку влияния инерционности и флуктуации подвижных элементов электродвигателя на динамику сводообрушающего механизма.

Взаимосвязь между крутящим моментом м"с [Н м] электродвигателя с развиваемым числом оборотов п [об/мин] с создаваемой мощностью N [кВт] может быть оценена с помощью известного соотношения:

N =—*-.

9549

При редуцировании оборотов двигателя с передаточным соотношением г имеем (см. рисунок 2):

/Г -г,-П.

N = -

9549-i

9549

(1)

где пв - число оборотов звездочки 1.

ч п м„

Mp=F-n

(см. рисунок 2).

Потребную мощность N двигателя как функцию от силы F(x) и скорости i сводообрушающего органа можно определить по формуле N = (F,x), где х -скорость точки приложения силы. В скалярном виде для прямого или обратного

дА

хода сводообрушающего механизма мгновенная мощность n„= — , где dA = F(x)dx или N„ = F(x)x .

Также очевидно, что плотность и, как следствие, твердость СМ в бункере при прохождении рабочим органом 11 (см. рисунок 1) хода ВС= L,„ (см. рисунок 2) различны, что предопределяет количественное изменение силы F на определенном ходе ВС (прямом пли обратном) для процесса сводоразрушения СМ (см. рисунок 4).

Очевидно, что распределение твердости (флуктуации) СМ в зоне сводообразования на участке ВС (£„,) носит случайный характер и, следовательно,

F

Рнсунок 4 - Характерный вид распределения силы сводообрушення на участке ВС в бункере (дА - элементарная работа, совершаемая сводообрушающим органом при перемещении на малую величину сЬ)

в

с

сила сводообрушення F также носит

случайный характер, который можно установить лишь на базе многочисленных

экспериментальных данных для конкретных бункеров и типов СМ.

При математическом описании динамики исследуемого комплекса (см. рисунок 1) можно не учитывать динамический процесс флуктуации подвижных звеньев редуктора 4, цепи 10, звездочек 8 и 9, валов 5 и 6. Это обусловлено тем, что колебания, создаваемые указанными элементами, эффективно и в полной мере гасятся на участке ВС, где рабочий орган 11 (см. рисунок 1) находится в контакте с сыпучей средой в полости бункера 12, являющейся по своей физической сути мощнейшим демпфером сухого трения.

При непостоянстве параметров F(x) и Л'(л-) в расчеты довольно часто вводят среднюю мощность nv за конечный промежуток времени, в данном случае твс, в течение которого сила F(x) совершает работу лвс:

При этом следует отметить, что неизвестность закона случайного распределения F(x) не позволяет воспользоваться методами статистической механики, причем принятие наиболее употребительных законов распределения случайных величин (Гаусса, Релея и др.) не обеспечивает стопроцентной точности расчетов, так же как и применение в них среднего значения Ncp из (2). Также нецелесообразно управление мощностью, развиваемой электродвигателем в процессе обрушения свода, по причинам производственного и экономического характера.

В исследуемом комплексе с одной степенью свободы в качестве обобщенных координат и скорости принят угол поворота <р и угловая скорость ф ведущей звездочки 1. Тогда для этой системы уравнение Лагранжа II рода принимает вид:

4,

Авс = I F(x)dx = ]F[x(T)\xdr

о о

(2)

где Т — кинетическая энергия; Q - обобщенная сила.

Кинетическая энергия всего комплекса представлена в виде суммы кинетических энергий ведущей звездочки 1 с валом 2 (г, 2), ведомой звездочки Зс валом 4 (г,= Ги), органа 5 (Г,) и цепи 6 с массой у одного погонного метра (Г6):

т = т,.1 + т,.< + т, + т6.

п -Г- ^т'ф1 ("1| 1 г,2 + Ш, • Г,2 )

Здесь: Т12=Т34= , где уЛ1=л_!—' 2—2-I - моменты инерции ведущей

звездочки 1 относительно оси вращения О, (ведомой звездочки 3 относительно оси вращения 02).

Или:

При расчете т6 учитывается, что часть цепи 0,0, движется поступательно (7'г„), а часть цепи длиной 2щ вращается вокруг оси, проходящей через центр условного кольца, образуемого полукольцами цепи 6, расположенными за центрами О, и 02 (Г6<), то есть: Г6 = Г6„+Г6„.

Тогда с учетом: ш6„ = 2у(ь + 2а);

"'(,. =2Г-л--'\; Г6„ = у(1. + 2а)-х3; Т6ш=г-т-1\ -Ф2, получим кинетическую энергию всей цепи 6:

Т(, =;'[(£ +2а) л2 + 7г-/-,3 •ф2].

Суммирование найденных ранее кинетических энергий отдельных звеньев комплекса приведено к виду:

Т = 1 (,„,,-2 + „^2)■ ф2 + + у[(£ + 2а)■ х2 + к ■ г,:' ■ ф'1 ]. Или с учетом х = ф ■ :

Г = ~ [/»,/',2 +т1г,2 +т5г2 + уч\2(Ь + 2а + ж•;•,)]. Введя обозначение приведенного момента :

+ т5 + ш, ■ + 2а + п ■ г,)

с приведенной массой системы т„р:

_ 2

1"„г ='Щ+ "Ч + "'2 —■у(ь + 2си-гг-г1),

Л, ='!'

получим: г = ——• (4)

Дифференцируя (4) по ср и р , получим частные производные в виде:

дГ п дТ 1 ■ т

— = о > — = Л- ■ с • Р ^

д<р дф

Рассмотрим движение сводообрушающего органа 5 комплекса на отдельных участках полного пути AD (рисунок 2):

Участок АВ. — участок набора органом 5 под действием момента м скорости от нуля до л: до момента t,, когда орган 5 вступает в контакт со сводообразованием СМ в бункере. Так как единственным силовым фактором, способным совершить работу, является момент мр, то обобщенная сила 01В на участке АВ равна:

Q,a = Л/, • (6)

После подстановки (5) и (6) в (3) дифференциальное уравнение движения комплекса на участке АВ запишется в виде:

up У р

Проведение в данном уравнении ряда преобразований: разделение переменных, интегрирование с учётом начальных условий:

;0 =о, <»(/„) = о, <КО = о, (7)

позволяет описать движение исследуемого комплекса на участке АВ:

-к'- <8>

М о

Ф = --f-t. (9)

В момент , когда сводообрушающий орган вступает в контакт со сводом СМ, выполняются условия:

/ = «„ ?(/,) = -, «КО = -, (10)

а необходимый вращательный момент редуктора мр определяется из соотношения:

Участок ВС. - участок равномерного движения органа 5 со скоростью к в течение времени и в условиях противодействия этому движению силы Fw со стороны сводообразования СМ.

При равномерном и прямолинейном движении сводообрушающего органа на участке ВС в момент t, (точка С) выполняются условия:

t = t2 \ x(t2) = L; i(i2) = x = const. (12)

На участке ВС, также как и на участке АВ, силы g, , G,, ... ,G6 не совершают работы вследствие их перпендикулярной направленности движению органа 5.

Несложно показать, что обобщенная сила овс на участке ВС равна:

<2вс = -г-('•.+/')•

В точке С пути АЭ контакт органа 5 со сводом СМ прекращается, начинается торможение, а управляющий момент мр меняет знак на противоположный, то есть сменяется моментом сопротивления Мс.

Следовательно, в точке С обобщенная сила дс равна:

Ос=Мс. (13)

Дифференциальное уравнение движения исследуемого комплекса на участке ВС имеет вид:

= (14)

С учётом этого при заданных конструктивно Л, /■,, а требуемая скорость на участке ВС равна:

(15)

При наличии фиксированной скорости х из решения (15) несложно определить потребные для этого параметры Л и г,:

г=>±

' Я '" '' 2

1 +

Р • о • И

\

Участок СР. - участок снижения скорости органа 5 в течение времени ¡3 до нуля вследствие изменения в точке С момента мр на противоположный.

На участке СО движение органа 5 от точки Б к точке С происходит с набором скорости от нуля до . Причем далее процесс движения повторяется полностью (как в ранее рассмотренном движении органа 5 от точки В к точке С), но в обратном направлении: движение органа 5 от точки С до точки В - есть равномерное движение со скоростью а от точки В до точки А — происходит процесс торможения.

С учетом изложенного дифференциальное уравнение движения комплекса на участке СБ представимо в виде:

Jne■<j> = мt. (16)

Интегрируя (16) методом разделения переменных, получим решение в виде:

р = + (17)

ф — ——- • / + . (18)

"'»л

Произвольные постоянные интегрирования С, и С4 найдены из начальных условий, являющихся конечными на участке ВС:

'о =о; £>(/0) = о, «¿(/0)

Л'

(19)

В момент / = (точка Б) выполняются условия:

< = '3; ч>{1 ,) = -, <»(',) = 0. 1

(20)

Последующие преобразования позволяют представить момент инерции л/гв следующем виде:

Из сравнения (21) и (11) следует, что моменты, приложенные к ведомому звену 3, на участках АВ и СБ отличаются только знаками. Следовательно, в точке С направление момента м надо изменить на противоположное. В точке О скорость органа 5 становится равной нулю, а затем растет и в точке С становится равной х. С этой скоростью сводообрушающий орган 5 движется до точки В. Здесь направление момента мр следует изменить на противоположное, и в точке А скорость органа 5 становится снова равной нулю. Далее процесс повторяется в обратном направлении.

В представленных далее математических выкладках исследуемого комплекса для назначения величины силы Р рабочего органа сводообрушающего механизма используются соотношения и рекомендации, изложенные ниже в рамках разработанной четырёхпараметрической модели гравитационного истечения СМ из бункера (рисунок 5).

Причем наличие в предложенной модели параметра м> (в отличие от трехпараметрической модели) позволяет более точно воспроизвести реальное поведение сыпучего материала в бункере его хранения и выпуска в транспортировочную емкость.

Расчет коэффициентов /, й, с производится по известным методикам, предложенным Л.В. Гячевым, а особенности расчета коэффициента н> освещены ниже.

Применительно к модели на рисунке 5 упрощенное уравнение расхода СМ из бункера при допущении постоянства гравитационной силы М^, (случай непрерывного пополнения бункера сыпучим материалом при периодических его

М - масса сыпучего материала замкнутого объёма; g -ускорение свободного падения; с - жёсткость; с1 -демпфирование; / - трение; че - схватывание

Рисунок 5 - Гравитационная модель сыпучего материала замкнутого объема

отборах в раздаточную емкость, - бункер «неограниченного объема»), - может быть записано в виде:

М ■ £ + ^ + ^ - ^ - Р„. = 0 , где , , - соответственно, обобщенные силы упругости, демпфирования, трения и схватывания отдельных частиц или слоев истекающего СМ.

Впервые для характеристики величины силы схватывания проведен анализ изменения параметров СМ в бункерном устройстве на базе уравнения Аррениуса и получена эмпирическая зависимость, характеризующая изменение контактного давления рк между отдельными частицами (слоями и массивами) СМ в зависимости от времени эксплуатации г:

Рк =Рь,-е""'\

^ > (22) II• = кт-ек'т \

где р,„ - исходное давление в массиве СМ фиксированной массы М на момент заполнения бункера, Н/м2; е=2,71 - число Эйлера; кт = 1,0 ... 3,0 - масштабный коэффициент составляющих СМ частиц в гранулированном (к,„ = 1,0 ... 1,2) или пылеобразном (к,„ =2,5 ... 3,0) состояниях; м> - коэффициент схватывания или константа скорости слипания или старения, характеризуемая уменьшением упругих свойств отдельных частиц или слоев СМ; ки - обобщенный коэффициент работы,

Дж

Т. + Т,

совершаемой при самоуплотнении частиц и слоев СМ

К

осредненная температура окружающей бункер атмосферной среды с предельными нижним 7; и верхним Т2 ее значениями в период эксплуатации бункера [К]; ио -энергия активации слипания частиц и слоев СМ [ккал/моль], - для гранул на базе полимерных материалов эта энергия равна 0,5 ... 5 ккал/моль, для гранул на базе

синтетических каучуков порядка 14...20 ккал/моль; т = здесь

'о

10 - регламентированное ГОСТ, ОСТ или другим нормативным документом время нахождения СМ в бункере до начала выпуска; 1т„ - фактическое время нахождения СМ в бункере до начала выпуска.

Предложена зависимость для ориентировочной оценки обобщенной силы схватывания р„\

(23)

гДе - площадь поверхности свода, м2 (см. рисунок 6).

Исходное контактное давление определяется из соотношения:

Рисунок 6 - Расчетная схема бункера с эквивалентными параметрами

1 - бункер; 2 - сыпучий материал массой М ; 5 - приведенная площадь поверхности распределения СМ в бункере [м2]; -площадь поверхности свода СМ со стороны выпускного отверстия бункера [м2]; Ьб, Ое, ¡Ув - эквивалентные размеры бункера; Ьа -характерная высота свода СМ; Ьт - текущая высота СМ в бункере

Рь, =

м-г

(24)

Автором предложено выражение для определения обобщенного коэффициента работы к0 [Дж/К]:

5„ 0,6/1 <рт

(25)

"5 Д Та

пр ГШ-.

где ДТ = Т]-Т2 - перепад температуры окружающей бункер атмосферной среды в эксплуатации [К]; <ртп, <-/>„„„ - соответственно, величины максимальной и минимальной относительной влажности окружающей атмосферной среды при граничных значениях (Г,, Т2) температурного диапазона эксплуатации бункера с сыпучим материалом [%]; А [Дж] - работа, затрачиваемая на самоуплотнение частиц и слоев массива СМ массой М на величину Ду [м] под действием гравитационной нагрузки Гг [Н] при заданном перепаде ДГ [К] температуры окружающей атмосферной среды при эксплуатации бункера:

Л = у, (26)

где^ = М -й; здесьМ

■М; Ду = (Ьт-у-1т)-, у = р /р„ - уплотняемость СМ,

здесь р,р, рт - насыпная плотность СМ, соответственно в рыхлом и уплотненном состояниях [кг/м3] (см. рисунок 6).

С учетом представленных выше соотношений для параметров^, М' и Ду выражение (26) примет вид:

А^-М-е^-уЬг).

Ьт

Подстановка (27) в (25) дает конечное выражение для к„

(27)

0,6 ■-^■М-ё(Ьг-уЬг)

к _Ь.--

гтм ^тах

(28)

Подстановка (22), (24) - (27) в (23) позволяет получить конечное выражение

для :

■■Рь, =

(29)

или

S»p I Jfliiax

(30)

При последующем расчете текущих значений составляющих членов выражения (29) или (30) и собственно текущего значения силы F„ используем геометрические размеры реального бункера с эпюрой распределения полей давления конкретного сыпучего материала, а также ряд справочных данных из литературных источников.

Анализ выражения (30) показывает, что на величину силы F„. влияют 8 параметров, из них 3 взаимосвязанных через массу М сыпучего материала в

С j

бункере (рисунок 7): -f-, LT и 5 независимых: М, Т, ДГ, ^и-, т

S»P 1Г 4>шк

непосредственно влияющих на величину параметра F„ (рисунок 8).

Из рассмотрения исключены параметры Ua,km,y, которые являются постоянными величинами для каждого в отдельности взятого типа СМ.

Для оценки влияния выделенных 5 независимых параметров на величину силы Fw воспользуемся классическим планом вычислительного эксперимента, при котором все независимые, кроме одной, фиксировались (принимались постоянными), а варьируемая величина подвергалась изменению в пределах варьирования эксплуатационных показателей бункера с СМ. Расчет проводился в программе Excel MS Office.

Рисунок 7 - Синтерполированные с учетом данных метода экспертных оценок характеристики взаимосвязанных параметров реального бункера с рабочей средой в виде гранулированного комбикорма по ГОСТ. 204-71 (масса СМ в бункере М=5000 кг; текущая высота СМ в бункере

¿7=15 м; отношение характерной высоты свода СМ к текущей высоте СМ -^. = 0,1; отношение

площади поверхности свода СМ со стороны выпускного отверстия бункера к приведенной

с

площади поверхности распределения СМ = 0,025)

Ь V

а - зависимость 1Т = /(А/); б - зависимость = ДМ); в - зависимость = ДМ)

1т

Рисунок 8 - Синтерполированные с учетом данных метода экспертных оценок характеристики независимых параметров реального бункера с рабочей средой в виде гранулированного комбикорма по ГОСТ 204-71 (осредненная температура окружающей атмосферной среды Т=328 К; температурный перепад окружающей атмосферной среды ДТ=100 К; отношение величин минимальной и максимальной относительной влажности окружающей атмосферной среды при

граничных значениях температурного диапазона эксплуатации бункера = 0,95 ¡отношение

фактического времени нахождения СМ в бункере до начала его выпуска к регламентируемому времени допустимого нахождения СМ в бункере т= 1)

а - зависимость =/(М);6 - зависимость ^ =/(г);в - зависимости 1) =/(ДТ);

С учетом представленных выше положений выбор силы Рра, развиваемой рабочим органом сводообрушающего механизма, может быть произведен из совместного решения соотношений:

где - площадь режущей поверхности рабочего органа сводообрушающего механизма, вводимой в контакт со сводообразованием СМ; т - число потребных рабочих ходов рабочего органа сводообрушающего механизма для разрушения сводообразования СМ; ков - коэффициент обрушения свода, определяющий часть площади свода, при разрушении которой происходит саморазрушение всего свода.

Из практики эксплуатации оцениваемого в настоящей работе бункера с СМ следует:

2Х —

(31)

(32)

т = 5 ]'

С учетом (33) выражения (31, 32) приобретают вид:

^ > 0,04/;. (34)

На практике силу Ер11 принимают, как правило, на 10 ... 20% большей произведения 0,04/;, и если это увеличение взять равным 15%, то выражение (34) странсформируется в равенство:

Гр„= 0,046 (35)

Выражение (35) с учетом (29) и (28) представимо в виде:

Рро - 0,046

кп =-

_ Ьт (рт

(36)

АГ <Рт

Использование (36) для определения величины силы ^ рабочего органа сводообрушающего механизма при решении дифференциального уравнения его движения позволяет подобрать для этого механизма конкретный тип привода с необходимыми энергетическими характеристиками (развиваемый крутящий момент, потребляемая мощность и др.), обеспечивающими качественное разрушение сводообразования СМ с минимальными энергозатратами.

Результаты выполненного аналитического исследования в алгоритмизированном виде представлены на рисунке 9.

Третья глава характеризует результаты исследований, нацеленных на решение обратной задачи динамики, заключающейся в определении сил, действующих на сводообрушающий орган со стороны разрушаемого свода СМ (рисунок 10) с учетом ранее охарактеризованных особенностей построения четырехпараметрической модели сыпучего материала.

Указанные результаты включают аналитически полученные зависимости в виде:

- уравнения кривой свода: у = у0 -

2(1 + 2/) ' коэффициент внутреннего трения

Нщ щелевого сводообразующего

Рисунок 10 - Схема к расчету формы свода СМ в бункере

где / -СМ;

- ширины

отверстия в зависимости от начального сопротивления сдвигу т0 загруженного в бункер материала [Па], угла внутреннего трения

23

* г / Зт 2гп(1 + 5тю)

материала <р и насыпной плотности р СМ [кг/м ]: #„, =-

■ стрелы свода у0:

Рё

Уо =

н:

8(1 + 2/ )

* ' ЭГ ^ дТ

л\ .Эф) д<р V

•

дТ дф ф,±1 = <1ср 0

Л, ='\2- тгр; "V = Щ +т5+т1^г-у(ь + 2а + яч\)

ПР

Т = -(«![/',2 +"!2'22) Ф1 + ^^ + +у\ь + 2а)-х1 + -ф2~\

и х = ф-г, : Г = у [»г,/-,2 + т2г22 + иг,/*!2 + у • ;-,2 (I + 2а + я- • г,)]

Т

Т =

Участок

í7АВ=МР>(Р>

• ,

(Р = 1~ в

АВ

М„ =

п-м,

X АГ) ' и,

.Мл. 2J„

2 а

*ав

"■АВ пр

2 г. ■ а

Участок ВС

дк=м,-г(ь+г1)

СВС — р

хвс '"1

<Р = —— = СОЯ57

Хвс = , + Л)

Участок СР

Мг

2 J.„

. Мс

ФсО — , '¡со •'„р

Хер ' р

мсв = -

ггК

*СР ' ^ пр

2 г, •а

0,6 .-^.М-8(Ьт-уЬт)

■Я- ьт <рт

Л Г

Рисунок 9 - Алгоритм вывода уравнения движения исследуемого динамического комплекса

Если рассматривать другое распределение давления, действующего на поверхность свода, то форма кривой свода будет другой. Например, при учете бокового давления р6, равномерно распределенного (также как и вертикальное давлениер (см. рисунок 10)) по ширине свода, кривая свода получается в виде части

24

эллипса, симметричной относительно середины щели.

Предложена энергетическая модель исследуемого динамического комплекса (рисунок 1) с учетом возможности возникновения в нем свода СМ (рисунок 11).

\

П---1

/ ^ Рисунок 11 - Расчетно-структурная схема бункера

хранения и выпуска сыпучего материала в транспортировочную емкость: 1 - бункерное устройство с площадью 5 выпускного отверстия; 2 - сыпучий материале приведенной массой Ми перемещением х; 3 - заслонка для перекрытия (положение I) и открыт™ (положение II) выпускного отверстия бункерного устройства; 4 - поддон транспортировочной емкости для сыпучего материала, опущенный на высоту /? относительно бункерного устройства

Опуская промежуточные выкладки, с учетом приравнивания текущих значений потенциальной Ет и кинетической энергий Еи, получены идеализированные

уравнения, характеризующие трансформацию этих энергий в процессе /-выпусков СМ из бункерного устройства:

М-^М,

(37)

(38)

Здесь ае.=/{е„)-

предложенный автором коэффициент диссипации, обуславливающий изменение скорости перемещения выпускаемого из БУ сыпучего материала при росте энергии ЕВу определяемой совокупностью противодействующих сил, характеризуемых коэффициентами трения /, демпфирования й и схватывания и\

Уравнение (38) возможно представить в виде:

(39)

Значения отдельных составляющих суммы масс ¿Л/, в уравнениях (37, 38)

можно выразить через сумму произведений отдельных массовых расходов на времена г,, в течение которых производился последовательный выпуск СМ из бункерного устройства:

(-1 (-1

С учетом (40) уравнение (39) примет вид:

2- Ш

(м-хса-г,)] ае

Уравнение (41) связывает три важнейших параметра: время г, каждого выпуска дозы СМ, скорость х,. истечения дозы СМ при выпуске ее из бункера и массовый расход <2, СМ в конкретный момент времени г, выпуска дозы СМ из бункера, причем, как отмечалось ранее, решение дифференциального уравнения (41) осуществляется методами численного интегрирования.

Четвертая глава освещает результаты экспериментальных исследований бункера с механическим сводообрушителем селективного действия (рисунок 1), используемые при решении обратной задачи динамики исследуемого бункера (см. главу 3) для определения и варьирования величиной сил, действующих на сводообрушающий орган со стороны свода СМ. Отдельные результаты данных исследований представлены на рисунках 12, 13.

Рисунок 12 - Прогнозируемый режим работы сводообрушителя при ширине щели Нщ =0,03м (на примере отрубей)

Рисунок 13 - Зависимости производительности (2 и энергоемкости Ыуц от скорости перемещения рабочего органа уро при ширине щели Нщ =0,01м,

высоте засыпки Н3= 1 м; - отруби;

---комбикорм;---- мясо-костная мука;

___ мел

Из экспериментов следует, что при заданных конструктивных и эксплуатационных параметрах бункера расчетно-определенные геометрические и динамические параметры его сводообрушающего механизма позволили полностью механизировать процесс выгрузки из него дозированных масс сыпучего материала с допустимыми в эксплуатации равномерностью и точностью при минимальных

26

энергозатратах на устранение сводов СМ за счет периодического включения в работу сводообрушителя на прогнозируемых (определенных экспериментально) временных интервалах начала зарождения сводов СМ в процессе его хранения и выпуска из бункера.

В пятой главе охарактеризована предложенная методика проведения энергетической оценки выпуска СМ из бункера в емкости мобильных транспортных средств (МТС) с учетом последствий устранения возникших сводообразований. В общем виде энергоемкость (¿щ^ выпуска СМ с учётом эпизодических остановок бункерного устройства на период времени, необходимый для устранения возникшего в нём сводообразования, можно представить в виде суммы:

<2„„Р =?„„+?„„ +?„• (42)

Ниже предлагается ряд соотношений для расчета энергетических слагаемых данного выражения:

1. Материально-энергетические затраты на бункер с входящими в его состав механизмами и устройствами:

где - производительность у-го бункерного устройства, т/ч; МБУ1 - масса незагруженного бункера с входящими в его состав механизмами и устройствами, т; а с г,- соответственно, годовые нормативные отчисления по составляющим звеньям бункерного устройства на реновацию и ремонт, %; т„, - годовая нормативная загрузка бункерного устройства, ч; т- нормативное время бесперебойной выдачи СМ из бункера, ч; т„р - время простоя БУ с момента возникновения до момента устранения сводообразования, ч.

2. Затраты дт! на МТС, осуществляющие перевозку СМ от места загрузки к потребителю:

0гр! , « 100

Ш^.=\Угтп

(44)

где - плечо перевозки груза или отношение максимального перемещения МТС к максимальной массе загруженного СМ при движении МТС без дозаправки топливом, км/т; I- пробег МТС от места погрузки до потребителя, км; мБ,у - масса СМ в полностью загруженном бункерном устройстве, т; в - масса груза (СМ), перевозимого МТС за один рейс, т; рг коэффициент использования пробега; м -

масса незагруженного МТС с входящими в него механизмами и агрегатами, т; а\ и /•/- соответственно, годовые нормативные отчисления на реновацию и ремонт по составляющим звеньям МТС, %; Ш™- условное приращение массы СМ в бункере (потерянная производственная мощность бункерного устройства) за время его простоя тПР.

3. Расчет затрат живого труда может быть осуществлен по зависимости:

(45)

'«ЯР "1

где число работников, занятых на Г - категории работ;- производительность труда отдельно взятого работника на каждой из 7 — категории работ, т/ч; /, — соответственно, категории работ и нормативное количество работников при бесперебойном функционировании бункерного устройства с запланированной производительностью труда IVп при нормативной величине параметра IV1; 111Р, Ы11П, -соответственно, дополнительно потребные категории работ и количество работников с прогнозируемой производительностью труда \У,ПР, потребные в период времени т„р простоя бункерного устройства для устранения в нем возникшего сводообразования и возобновления его бесперебойной работы.

С учетом соотношений (43), (44) и (45) соотношение (42) примет вид:

Охарактеризованные соотношения позволяют определить энергозатраты на обеспечение заданных режимов функционирования бункерных устройств, включая технологические перерывы в их работе для устранения возникших сводообразований СМ с конкретными физико-механическими свойствами.

Разработана методика оценки технического уровня вышеуказанных устройств на примере авторской разработки переносного механического сводообрушителя с первичным и вторичным сводообрушающими элементами (рисунок 14), где для оценки технического уровня данной конструкции предложен коэффициент Кт,:

Кт1= \-0^'Спсэ, (47)

^ЙСЭ 'Свсэ

где £>псэ, £псэ -соответственно, наружный диаметр и коэффициент подобия линейно-объемных параметров первичного сводообрушающего элемента; И™,, ^„-соответственно, наружный максимальный диаметр и коэффициент подобия линейно-объемных параметров вторичного сводообрушающего элемента.

Математические преобразования позволяют получить окончательное выражение для Кт/ (при соотношении объема слежавшегося СМ в возникшем сводообразовании Гсаод к полезному объему бункера УБУ, полностью загруженного

СМ как Уаод<0Л-УБУ):

£>3 ■ /

(°л5)3 -К

(48)

Рисунок 14-Рьнажно-<<е1то1шь1РВ)першошойсшдоофуш1яшь СМ в бункере: (патент России №2420363) 1 - корпус; 2 - внутренняя трапецшдальная резьба в корпусе 1; 3 - упорная поверхность в корпусе 1; 4-приводной механизм врашательнош действия на базе трапепмдальной резьбы 5; 6 - осевой паз; 7, 8 - упорные поверхности в приводе 4; 9-место под ключ для вращения привода 4; 10 - двусторонние лопасти привода 4, офазуюшие первичныйсводообрушгяельньмэлемент, 11-упорная поверхность паза 6; 12- итицевойшток; 13 -внутренняя резьба штока 12; 14 - ретугпфуюший шток с квадрагоподобной головкой 15 под ключ; 16-ось вращения штока 14 в виде цилиндрического шарнира; 17 - осевой паз в штоке 12; 18 - иишщдричеааш шарнир (штифт); 1920 - рычажные звенья, образующие вторичный сводоофуплпеяьньш элемент, 21 - лезвие подобная поверхность звеньев19, 20; 22 - резьбовой фиксатор ограничения рабочего хода привода 4 вправо В - (¡танец бункерного устройства с упорным торцом а, стыкуемый с корпусом 1 по шпилькам Ь гайками к

В шестой главе охарактеризованы предложенные сводная и детализированные классификационные схемы способов и механизмов разрушения сводов СМ, включающие более 30 оригинальных авторских научных идей и патентозащищенных конструктивных решений высокоэффективных по функциональной надежности и динамическому качеству механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерных устройствах различной физической природы, ряд из которых представлен на рисунках 15-20.

Рисунок 15 - Бункерный дозатор для сыпучих грузов (Патент России №2282158)

Рисунок 16 - Структурная схема магнитожидкостного сводообрушителя,

размещаемого по центру бункера (Патент России № 2407689)

Рисунок 17 - Ручной спиралевидный обрушитель сводообразований сыпучих материалов в бункере (Патент на полезную модель № 87147)

Рисунок 18 - «Пальчиковый» разрушитель сводообразований сыпучего материала в бункерном устройстве с пневмоуправлением (Патент России №2402473)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рисунок 19 - Пружинно-поршневой механизм устранения сводообразований сыпучих материалов в бункере (Патент России № 2409508)

Рисунок 20 - Рычажно-«зонтиковый» переносной сводообрушитель слежавшегося сыпучего материала в бункерном устройстве (Патент России № 2404866)

В результате проведенного исследования решена научная проблема развития научных основ и создания инструментальных средств проектирования высокоэффективных по функциональной надежности и динамическому качеству механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерных устройствах для обеспечения бесперебойного выпуска из них сыпучего материала фиксированной массы в транспортировочные емкости мобильных транспортных средств, имеющая важное хозяйственное значение для качественного функционирования терминально-складских комплексов России.

В ходе выполнения диссертационного исследования получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. На базе выявленных приоритетных направлений повышения динамического качества и функциональной надежности механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерных устройствах предложена четырехпараметрическая модель СМ, учитывающая влияние силы схватывания отдельных частиц и слоёв материала на процесс и параметры сводообразования в бункере с фиксированной массой СМ, при назначении энерговооруженности сводообрушающего механизма.

2. Разработана математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», повышающая достоверность исследования физических процессов сводообразования СМ и точность расчета динамических параметров комплекса путем учета влияния параметров сводообразования СМ фиксированной массы на энерговооруженность сводообрушающего механизма.

3. Разработаны научно и методически обоснованные рекомендации и расчётные соотношения по количественной оценке влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и свойств СМ на процесс сводообразования для назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ.

4. В ходе натурного и вычислительного экспериментов по исследованию динамического качества комплекса «Бункер сыпучего материала -сводообрушающий механизм» получены новые результаты, учитывающие процесс формирования и параметры сводов СМ в бункере, обуславливающие потребные энергозатраты на их устранение.

5. Предложены показатели оценки конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных возможностей сводообрушающих устройств с энергетической и эргономической точек зрения, составляющие основу разработанных:

- энергетической модели выпуска СМ из бункера при периодическом заборе из него фиксированных по массе порций СМ с математическим обоснованием условий бесперебойного истечения и условий возникновения сводов СМ;

- методики расчёта энергоёмкости выпуска СМ из бункера в ёмкости мобильных транспортных средств с учётом остановок на технологические перерывы для устранения возникших сводообразований;

- методики оценки пропускной способности бункера в условиях многофакторного эксперимента на примере расчёта реального бункера с механическим сводообрушителем;

- методики оценки технического уровня разнотипных конструкций переносных механических сводообрушителей для рационального выбора

31

конкретной конструкции под реальный бункер с заданными вместимостью и параметрами СМ на примере рычажно - «ёлочного» сводообрушителя.

б. Разработаны сводная и детализированные классификационные схемы различных по физической природе способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ, построенные на базе иерархического подхода с учетом оригинальных авторских технических решений.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В рецензируемых научных изданиях, определенных Перечнем ВАК РОССИИ:

1. Варламов, А.В. К вопросу использования нового щелевого бункера-разгрузчика для трудносыпучих материалов [Текст] / АВ. Варламов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук: Специальный выпуск «Транспортао технологические системы». -Самара: СНЦ РАН, 2005.-С. 92-101.

2. Варламов, АВ. Проблемы хранения и выпуска трудносыпучих грузов из прирельсовых бункерных складов [Текст] / АВ. Варламов, ВВ. Головин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук: Специальный выпуск «Проблемы железнодорожного транспорта на современном этапе развития». - Самара: СНЦ РАН, 2007. - С. 182 -185.

3. Варламов, АВ. Переносной механический сводообрушигель сыпучего материала в бункере с параллельно переставляемой осью вращения рабочего органа [Текст] / АВ. Варламов // Весшик Самарского государственного университета путей сообщения. - Самара: СамГУПС, вып. 1,2009. -С. 87-90.

4. Варламов, АВ. Конструкция и критериальная оценка технического уровня рычажно — «елочного» переносного сводообрушителя сыпучего материала в бункерном устройстве [Текст] / АВ. Варламов, ОЛ. Мулюкин // Вестник Самарского государственного университета путей сообщения. -Самара:СамГУПС,вып. 1,2009.-С.91-97.

5. Варламов, АВ. Энергетическая оценка технологии выпуска сыпучего материала из бункерного устройства в емкости мобильных транспортных средств с учетом последствий сводообразования [Текст] / А.В. Варламов, ОЛ. Мулюкин, Л.С. Ушаков // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.—Орел: ОрепГТУ, № 5,2009. - С. 3 - 6.

6. Варламов, А.В. Использование магнитожидкостных механизмов для предупреждения и разрушения сводообразований в бункерах хранения и выпуска плохосыпучих материалов [Текст] / А.В. Варламов, НХ. Варламова, О.П. Мулюкин и дрУ/ Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: ОрелГТУ, № 6,2009. - С. 3—9.

7. Варламов, АВ. Исходные предпосылки к составлению динамической модели «сводообразование сыпучего материала бункерного устройства - сводообрушигель» [Текст] / А.В. Варламов // Вестник Самарского государственного университета путей сообщения. - Самара : СамГУПС, вып. 5 (17),том 1,2009.-С. 118-120.

8. Варламов, АВ. Исследование динамических процессов истечения сыпучих материалов из бункерных устройств на базе их реологических моделей [Текст] / А.В. Варламов // Вестник

Самарского государственного университета путей сообщения. - Самара : СамГУПС, вып. 6 (18), том 2,2009.-С. 129-132.

9. Варламов, А.В. Чешрёхпараметрическая динамическая модель твердой породы и сводообразования сыпучего материала при дроблении ударно- скалывающим исполнительным механизмом [Текст] / Л.С. Ушаков, О Л. Мулюкин, А. В. Варламов и др.// Известия Самарского научного центра Российской академии наук - Самара: СНЦ РАН, т. 13, № 4,2011. - С. 225 - 230.

10. Варламов, АВ. Приложение принципов консолидации порошковой металлургии к процессам сводообраэований сыпучих материалов и их разрушения. [Текст] / АВ. Варламов // Вестник Самарского государственного университета путей сообщения. - Самара: СамГУПС, № 4, 2010.-С. 166-172.

11. Варламов, АВ. Исходные предпосылки к составлению обобщенной математической модели динамической системы «Бункерное устройство с сыпучим материалом-сводообразование-механизм разрушения сводообразования [Текст] / АВ. Варламов // Весшик Самарского государственного университета путей сообщения.-Самара: СамГУПС,№ 2(12),2011.-С. 79- 89.

12. Варламов, АВ. Исходные предпосылки и особенности составления уравнения динамики вращательного действия апегаромеханического разрушителя сводообразования с рабочим органом в виде лопастного ножа [Текст] / ОЛ. Мулюкин, АВ. Варламов // Весшик Самарского государственного университета путей сообщения. - Самара: СамГУПСДз 3 (13), 2011. - С. 78-86.

13. Варламов, АВ. Разработка обобщённой математической модели динамической системы «Бункерное устройство с сыпучим материалом - сводообразование - механизм разрушения сводообразования» [Текст] / ОЛ. Мулюкин, АВ. Варламов // Весшик Самарскою государственного университета путей сообщения.—Самара: СамГУПС, №3(13), 2011,- С. 86-91.

14. Варламов, АВ. Усовершенствование и системагазация методов расчёта технико-экономических показателей сводообрушающих, питающих и других механизмов перемещения сыпучих материалов в бункерных устройствах [Текст] / АВ. Варламов, ОЛ. Мулюкин // Весшик Самарского государственного университета путей сообщения. - Самара: СамГУПСг№4(14) 2011 -С. 42-51.

15. Варламов, АВ. Методика расчета и варьирования пределов показателей динамического качества системы «бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм» [Текст] / АВ. Варламов, О.П. Мулюкин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. -Орел: Госуниверсшет-УНПК,№1 (291), 2012.-С. 10-17.

16. Варламов, АВ. Ориеншровочный расчет сипы схватывания отдельных частиц и слоев фиксированной массы сыпучего материала в бункере для выбора усилия сводообрушающего механизма [Текст] / АВ. Варламов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - Орел: Госуниверс1пет-УНПК,№ 2(292), 2012,- С. 7-15.

Другие издания:

17. Варламов, АВ. Теория и практика применения щелевых бункеров на железнодорожном транспорте и в агропромышленном комплексе: Монография [Текст]/ В.И. ВаргунинВ.С. Горюшинский, АВ. Варламов и др. // Самарский научный цешр РАН; Самарский государственный университет путей сообщения. - Самара- СНЦ РАН, СамГУПС, 2007. -107 с.

18. Варламов, АВ. Беспружинная предохранительно регулирующая пневмогвдроарматура с магнитными твердотельными жидкостными исполнительными органами: Монография [Текст] / О.Е. Лаврусь, ОЛ. Мулюкин, А.В. Варламов // Самарский государственный университет путей сообщения. - Самара: СамГУПС, 2008. -91 с.

19. Варламов, АВ. Конструкция и динамика механизмов предотвращения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов: Монография [Текст] / АБ. Варламов // Самарский научный центр РАН ; Самарский государственный университет путей сообщения,-Самара :СНЦ РАН, СамГУПС, 2010.-231 с.

20. Варламов, АБ. К методике определения уплотнения сыпучих грузов в бункерах [Текст] / ГМ Третьяков, ИБ. Горюшинский, АБ. Варламов / Межвузовский сборник научных трудов «Взаимодействие института и предприятий транспорта в области подготовки специалистов и научных исследований»,-Самара: СамИИТ, вып. 12,1997.-С.25-26.

21. Варламов, АВ. Классификация и анализ устройств для разрушения сводов сыпучих материалов в бункерных устройствах [Текст] / АБ. Варламов / Межвузовский сборник научных трудов «Механизация и автоматизация технологических процессов на транспорте и в агропромышленном комплексе».-Самара: СамИИТ, вып. 16,1998.-С.97-104.

22. Варламов, АБ. К вопросу сводообразования и методах борьбы с ним [Текст] / АБ. Варламов / Материалы межвузовской научно-практической конференции, посвященной 25-летию инсплута.-Самара:СамИИТ,1998. - С. 150-151.

23. Варламов, АВ. Исследование бункера с донным щелевым отверстием на выпуске компонентов комбикорма [Текст] / ГМ. Третьяков, B.C. Горюшинский, А.В. Варламов и др. // Хранение и переработка сельхозсырья, № 6. - М, 1999. - С. 33 -37.

24. Варламов, АБ. К расчету времени сводообразования и скорости истечения (Текст] / АБ. Варламов, Н.Х. Варламова / Межвузовский сборник научных трудов «Вопросы научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте и в агропромышленном комплексе». -Самара: СамИИТ, ОАО «Промжеддорпранс», СГАУ им. Н.И. Вавилова, вып. 18, ч. 2, 1999.-С. 10-13.

25. Варламов, А.В. Бункер с донными щелевыми отверстиями для зернохранилищ [Текст] / ГМ. Третьяков, B.C. Горюшинский, АБ. Варламов / Сборник научных трудов «Совершенствование конструкций и технологии использования сельскохозяйственной техники». -Самара: СГСХА, 1999.-С. 133-136.

26. Варламов, АБ. К расчету пропускной способности бункера с донным щелевым отверстием и энергоемкости механического сводообрушающего устройства [Текст] / А.В. Варламов, Н.Х. Варламова / Сборник научных трудов студентов, аспирантов и молодых ученых СамИИТа, вып. 2.-Самара: СамИИТ, 1999.-С.21-22.

27. Варламов, АВ. Повышение эффективности переработки зерновых грузов [Текст] / В.И. Варгунин, B.C. Горюшинский, А.В. Варламов // Железнодорожный транспорт, № 11. - М., 2000-С. 47-50.

28. Варламов, А.В. Повышение эффективности погрузочно-разгрузочных работ с зерновыми грузами [Текст] / АВ.Варламов, И.В. Горюшинский, НХ Варламова / Труды П Международной отраслевой научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития

34

железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении».- Ростов-на-Дону: РГУПС, 2000.-С. 115-117.

29. Варламов, АВ. Бункер-разгрузчик для трудносыпучих компонентов комбикорма ¡Текст] / ГМ Третьяков, B.C. Горюшинский, АВ. Варламов и др. // Хранение и переработка сельхозсырья, №4.-М.:2000.-С45 -47.

30. Варламов, АВ. Проблемы выпуска сыпучих грузов из прирельсовых бункеров как фактор экологической безопасности [Текст] / АВ. Варламов, НХ Варламова / Труды Ш международной научно-практической конференции «Безопасность транспоргаых систем». - Самара; МАНЭБ, 2002. -С. 69- 70.

31.Варламов, АВ. Параметрическая модель функционирования емкостей прирельсовых складов бункерного типа для зерновых грузов [Текст] / АВ. Варламов, НН. Мазько / Материалы международной научно-технической конференции «Наука, инновации, образование: аюуальные проблемы развили транспортного комплекса России». - Екатеринбург: УрГУПС, 2006. -С. 300-301.

32. Варламов, АВ. К вопросу борьбы с сегрегацией многокомпонентных сыпучих смесей перед ошуском в подвижной состав [Текст] / АВ. Варламов, ВВ. Головин / Труды Всероссийской научно-пракшческой конференции «Транспорг-2006». - Росгов-на-Дону: РГУПС, 2006. -С. 173-175.

33. Варламов, АВ. Определение характеристик сыпучего материала в бункерах с донными щелевыми отверстиями [Текст] / АВ. Варламов, НХ Варламова / Материалы международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы динамики и прочности материалов и конструкций: модели, методы, решения». - Самара: СамГУПС, ОрелГТУ, 2007. - С. 12 -14.

34. Варламов, АВ. Магнигожвдкосгаый механизм предотвращения и разрушения сводообразований в бункерах хранения и выпуска трудносыпучих материалов [Текст] / АВ. Варламов, ОЛ. Мулюкин, О.Е. Наврусь / Сборник трудов Всероссийской гаучно-пракшческой конференции, посвященной памяш проф. Л.И. Кошкина «Перспективные инновации в науке и образовании». - Самара: СамПТУ, 2008.-С. 19-23.

35. Варламов, АВ. Пружинно-поршневой механизм устранения сводообразований сыпучих материалов в бункере [Текст] / А.В. Варламов, ОЛ. Мулюкин / Материалы международной научной конференции «Современные проблемы математики, механики, информатики». - Тула: ТШУ им. ЛН. Толстого, 2008.-С. 141-145.

36. Варламов, А.В. Перспективные конструкции бункерных сводообрушителей для сыпучих материалов на базе сильфонно-пневмашческого приводного устройства [Текст] / АВ. Варламов / Материалы V Всероссийской научно-пракшческой конференции «Актуальные проблемы развитая транспортного комплекса».-Самара- СамГУПС, 2009.-С. 352-354.

37. Варламов, АВ. Устранение сводообразований сыпучего материала перепрофилированием специально организованных участков бункера с минимальной площадью проходного сечения [Текст] / АВ. Варламов/ Материалы Международной научно-практической конференции «Наука и образованиетранспорту».-Самара- СамГУПС, 2009.-С. 233-234.

38. Варламов, АВ. Устранение сводообразований сыпучего материала перемещением части его объема в дополнительную раздаточную емкость бункера [Текст] / ОЛ. Мулюкин, АВ.

35

Варламов, НХ Варламова / Сборник научных трудов Института управления и экономики «Управление. Логистика. Экономика», 4-й выпуск. - Самара: СамГУПС, 2009. - С. 181 -184.

39. Варламов, АВ. Ориентировочный расчет производитель! ioctii подачи сыпучего материала шнековым механизмом сводообрушителя бункерного устройства во внебункерную емкость [Текст] / АВ. Варламов / Сборник научных трудов Инсттуга управления и экономики «Управление. Логистика Экономика», 4-й выпуск. - Самара: СамГУПС, 2009. - С. 186 -188.

40. Варламов, А.В. Зоны возникновения зависаний и сводообразований сыпучих материалов в бункерных устройствах И подходы к их устранению [Текст] / АВ. Варламов / Материалы VI Всероссийской дистанционной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса».-Самара: СамГУПС, 2010.-С. 82 - 85.

41. Варламов, А.В. «Пальчиковый» разрушитель сводообразований сыпучих материалов в бункерном устройстве с пневмоприводом [Текст] / АВ. Варламов / Материалы VI Всероссийской дистанционной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса». - Самара: СамГУПС, 2010. - С. 150 -151.

42. Патент 2145303 России МКИ В 65 G 3/04, В65 D 88/54 / Бункер для сыпучих материалов. Горюшинский B.C., Варгунин В.И., Варламов AJB. и др. // Заявлено 10.01.98, опубл. 10.02.00. Бюл.

43. Патент 2169688 России МКИ В65 088/64/Бункер для сыпучих материалов. Третьяков Г.М. Горюшинский B.C., Варламов АВ. и др. // Заявлено18.04.00, опубл. 27.06.01. Бюл. № 18.

44. Патент 2282158 России. Бункерный дозатор для сыпучих грузов / B.C. Горюшинский, А.В. Варламов, ВВ. Головин // Б.И. -2006. -№23.

45. Патент на полезную модель №87147. Бункер для сыпучих материалов / ОЛ. Мулюкин, АВ. Варламов, ИР. Андрианова//Заявлено 27.012009, опубл. 27.092009. Бюл. №27.

46. Патент 2402473 России. Сводоразруилпвль-очиспттель бункера насыпных грузов / А.В. Варламов, В.И. Варгунин, ВВ. Головин, НХ Варламова // Заявлено 03.082009, опубл. 27.10.10. Бюл №30.

47. Патент 2407689 России. Бункерное устройство / АВ. Варламов, О.П. Мулюкин, ИР. Анприанова, НХ Варламова//Заявлено 02.112010, опубл. 27.122010, Бюл№35.

48. Патент 2404866 России. Переносной сюдоразрушитель-очисгитель / АВ. Варламов, О.П. Мулюкин, НЛ. Мазько //Заявлено 12.082009, опубл. 27.112010 г. Бюл № 33.

49. Патент 2409508 России. Бункер для сыпучих материалов / А.В. Варламов, ОЛ. Мулюкин, ИР. Андрианова // Заявлено 22.062009, опубл. 20.012011. Бют.№2.

50. Патент 2420363 России. Переносной сводоразрушигель-очисгиталь / А.В. Варламов, О.П. Мулюкин, НЛ. Мазько, НХ Варламова //Заявлено 09.112009, опубл. 10.062011 г.Бюл№ 16.

Подписано к печати 5 апреля 2012 г. Формат60* 84/16 Объем 2.0 усл. п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1059 Отпечатано с готового оригинал-макета на полиграфической базе ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ СПОСОБОВ И МЕХАНИЗМОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ СВОДООБРАЗОВАНИЙ

В БУНКЕРАХ ХРАНЕНИЯ И ВЫПУСКА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1 Обзор существующих способов и механизмов для предупреждения и устранения сводов сыпучих материалов в бункерах и их классификация.

1.1.1 Средства выгрузки сыпучих материалов из бункеров.

1.1.2 Конструкторско-технологические способы предупреждения сводообразований в бункерах.

1.1.3 Механические сводообрушающие устройства.

1.1.4 Пневматические выпускные устройства.

1.2 Текущее состояние научных исследований по хранению и выпуску сыпучих материалов, склонных к сводообразованию.

1.2.1 Общие сведения о сыпучих материалах.

1.2.2 Обзор научных исследований сыпучести материалов.

1.2.3 Анализ исследований по истечению сыпучих материалов из емкостей.

1.3 Выводы, формулирование цели и задач исследования.

2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА КОМПЛЕКСА «БУНКЕР СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА -СВОДООБРУШАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ».

2.1 Математическое описание динамического комплекса.

2.2 Определение силы схватывания отдельных частиц и слоев СМ фиксированной массы в бункере для выбора минимально необходимой силы рабочего органа сводообрушающего механизма.

2.3 Выводы.

3 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ

И ПАРАМЕТРОВ СВОДОВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В БУНКЕРЕ.

3.1 Определение формы и высоты стрелы свода в бункере.

3.2 Расчет энергозатрат на разрушение сводов сыпучих материалов в бункере.

3.3 Общие положения по расчету производительности выпуска сыпучих материалов из бункера.

3.4 Расчет производительности подачи сыпучего материала шнековым механизмом сводообрушителя бункерного устройства во внебункерную емкость.

3.5 Энергетическая модель процесса периодического выпуска дозированных масс СМ до полного опоржнения бункера ограниченного объема.

3.6 Выводы.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫПУСКА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

ИЗ БУНКЕРНЫХ УСТРОЙСТВ С УЧЕТОМ СВОДООБРАЗОВАНИЯ.

4.1 Программа экспериментальных исследований.:.

4.2 Конструкция и принцип работы экспериментальной установки по оценке эффективности исследуемого сводообрушающего механизма.

4.3 Методика экспериментальных исследований.

4.3.1 Методика оценки производительности и энергоемкости процесса выпуска сыпучего материала из бункера.

4.3.2 Методика определения изменения плотности СМ по глубине засыпки.

4.3.3 Методика определения степени влияния угла наклона пластин днища бункера на оценочные показатели его работы.

4.3.4 Методика определения времени сводообразования и равномерности выпуска.

4.4 Характеристика СМ, используемых в экспериментальных исследованиях.

4.5 Результаты и анализ экспериментальных исследований.

4.5.1 Влияние ширины щелевого выпускного отверстия на производительность и энергоемкость БУ.

4.5.2 Влияние скорости движения рабочего органа сводообрушающего механизма на производительность и энергоемкость бункера.

4.5.3 Влияние количества рабочих органов сводообрушителя на производительность и энергоемкость БУ.

4.5.4 Влияние глубины перемещения рабочего органа в полость бункера на его пропускную способность и энергоемкость.

4.5.5 Результаты экспериментов по оценке влияния уплотнения СМ в бункере в процессе хранения на его оценочные показатели.

4.5.6 Оценка влияния угла наклона пластин днища БУ на производительность и энергоемкость.

4.5.7 Результаты экспериментов по определению времени сводообразования.

4.5.8 Определение зависимости массового расхода СМ от времени образования статически устойчивого свода.

4.6 Выводы.

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ВЫПУСКА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ИЗ БУНКЕРНЫХ УСТРОЙСТВ И ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ СВОДООБРУШИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ.

5.1 Энергетическая оценка технологии выпуска сыпучего материала из бункерного устройства в емкости мобильных транспортных средств с учетом последствий сводообразования.

5.2 Методика оценки технического уровня переносных механических сводообрушителей с первичным и вторичным сводообрушающими элементами.

5.3 Технико-экономическое сопоставление пневматических и электромагнитных сводообрушителей в бункерных устройствах.

5.4 Оценка влияния пределов изменения конструктивно-режимных параметров бункерного устройства с механическим сводообрушителем на его пропускную способность методом многофакторного эксперимента.

5.5 Усовершенствование и систематизация методов расчета технико-экономических показателей сводообрушающих, питающих и других механизмов перемещения сыпучих материалов в бункерных устройствах.

5.6 Выводы.

6 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СПОСОБОВ И МЕХАНИЗМОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ СВОДООБРАЗОВАНИЙ В БУНКЕРНЫХ УСТРОЙСТВАХ.

6.1 Магнитожидкостные механизмы предупреждения и устранения сводообразований в бункерных устройствах.

6.1.1 Общие сведения о магнитных жидкостях.

6.1.2 Перспективные конструктивно-технологические схемы магнитожидкостных механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерных устройствах.

6.1.3 Классификационная схема магнитожидкостных механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерных устройствах.

6.2 Вибрационные механизмы предупреждения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов.

6.2.1 Общие сведения об эффекте вибрационного перемещения и реализующих этот эффект вибродвигателях различного конструктивного исполнения.

6.2.2 Обзор типовых и разработка перспективных способов и механизмов реализации вибрационного движения в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов.

6.3 Перспективные конструкции механических сводообрушающих устройств в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов.

6.3.1 Ручные механические разрушители сводообразований сыпучих материалов в бункерных устройствах.

6.3.2 Переносные механические сводообрушители сыпучих материалов в бункерных устройствах.

6.4 Устранение сводообразований сыпучего материала перемещением части его объема в дополнительную раздаточную емкость бункера.

6.5 Устранение сводообразований сыпучего материала перепрофилированием специально организованных участков бункера с минимальной площадью проходного сечения.

6.6 Перспективные конструкции пневматических сводообрушающих устройств.

6.7 Новые конструкции аэрирующих устройств устранения сводообразований сыпучих материалов в бункерах.

6.8 Выводы.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ с сыпучими грузами, их хранения и выпуска в транспортировочные емкости мобильных транспортных средств на территории Российской Федерации созданы и длительно эксплуатируются транспортно-складские комплексы самого различного назначения.

Необходимость складирования грузов обуславливается неравномерностью циклов производства и транспортирования, поэтому склады играют важную роль, обеспечивая четкий ритм и организацию работы всего транспортно-складского комплекса России и ее регионов.

Следует отметить, что ежегодная переработка грузов в виде сыпучих материалов (СМ), временно хранящихся в бункерных устройствах различного назначения на промышленных предприятиях, в строительстве, в агропромышленном комплексе, в порошковой металлургии и в других отечественных отраслях, исчисляется 70. 100 миллиардами тонн. Превалирующей причиной нарушения бесперебойного выпуска СМ из бункерных устройств в транспортировочные емкости мобильных транспортных средств является возникновение в бункерах сводов СМ, для устранения которых используется широкий спектр различных по физической природе сводообрушающих механизмов (механические, вибрационного действия, аэрирующие устройства и др.).

Из анализа текущего состояния и направлений совершенствования способов и механизмов предотвращения и устранения сводообразований СМ следует, что до настоящего времени:

- недостаточно полно с энергетической точки зрения исследованы и систематизированы закономерности динамики образования и разрушения сводов СМ в бункерах, что негативно сказывается на точности динамических расчетов и, соответственно, качестве проектирования сводообрушающих механизмов под заданные эксплуатационные требования; 8

- не разработана математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», позволяющая проведение количественной оценки влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и физико-механических свойств СМ на процесс и параметры сводообразования в бункере для рационального назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации потребных энергозатрат на устранение сводов СМ;

- отсутствуют иерархически выстроенные классификационные схемы способов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах и разнообразных по конструктивному исполнению сводообрушающих механизмов различной физической природы, сориентированных на повышение динамического качества сводообрушающих механизмов, снижение энергозатрат на их эксплуатацию и повышение функциональной надежности таких механизмов в реальном спектре механических и климатических нагрузок, воздействующих на бункерные устройства с СМ в эксплуатации.

Актуальность темы обусловлена ее нацеленностью на устранение вышеохарактеризованных недостатков в расчете динамики и оценке качества проектирования сводообрушающих механизмов бункерных устройств, а также ее выполнением в рамках разделов «Энергосбережение», «Разработки по повышению эффективности терминально-складской деятельности» и «Транспортная техника и технологии с использованием новых технических решений» программы «Основные направления научных исследований СамГУПС на 2009-2013 гг.» и в соответствие с координационным планом федеральной «Программы энергосбережения на железнодорожном транспорте в 1998-2000, 2005 годах (Постановление Правительства Российской Федерации № 262 пру от 04.07.1998 г.).

Работа выполнена в проблемной КИЛ СамГУПС «Динамическая прочность и виброзащита транспортных систем» в рамках договоров № 1-06 на 2006-2010 гг. и № 20-10 на 2011-2015 гг. «О научно-техническом и 9 педагогическом сотрудничестве федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» (ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК») и федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО СамГУПС)».

Ниже представлены краткая характеристика диссертационной работы, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

Объект исследования - механизмы предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах их хранения и выпуска, которые рассматриваются в составе комплекса «Бункер сыпучего материала -сводообрушающий механизм», обладающего определенными динамическими свойствами.

Предмет исследования - процессы формирования и трансформирования механизмами предупреждения и устранения сводообразований СМ дополнительных компенсационных воздействий, которые определяют динамические свойства бункерных устройств и позволяют стабилизировать их выходные параметры при интенсификации неблагоприятных внешних воздействий на СМ, изменяющих его физико-механические свойства в процессе хранения и выпуска и приводящих к возникновению сводообразований СМ.

Методы исследования. Все исследования осуществлялись на основе принципов системного подхода. В теоретических исследованиях использовались методы параметрического и математического моделирования технических систем, численные методы решения задач и методы инженерной реологии. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях с анализом и обработкой полученных математико-статистическими методами данных на современной измерительной аппаратуре и вычислительной технике. ю

Научная новизна:

1.На базе выявленных приоритетных направлений повышения динамического качества и функциональной надежности механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерных устройствах предложена четырехпараметрическая модель СМ, учитывающая влияние силы схватывания отдельных частиц и слоев материала на процесс и параметры сводообразования в бункере с фиксированной массой СМ, при назначении энерговооруженности сводообрушающего механизма.

2. Разработана математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», повышающая достоверность исследования физических процессов сводообразования СМ и точность расчета динамических параметров комплекса путем учета влияния параметров сводообразования СМ фиксированной массы на энерговооруженность сводообрушающего механизма.

3. Разработаны научно и методически обоснованные рекомендации и расчётные соотношения по количественной оценке влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и свойств СМ на процесс и параметры сводообразования для назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ.

4. В ходе натурного и вычислительного экспериментов по исследованию динамического качества комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм» получены новые результаты, учитывающие особенности процесса формирования и параметры сводов СМ в бункере, обуславливающие потребные энергозатраты на их устранение. В частности, получены расчетные соотношения для оценки геометрических и динамических параметров сводообразования и определено время сводообразования конкретных типов СМ и бункерного устройства под прогнозируемый режим работы сводообрушителя.

5. Предложены показатели оценки конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных возможностей сводообрушающих механизмов с энергетической и эргономической точек зрения, составляющие основу разработанных:

- энергетической модели выпуска СМ из бункера при периодическом заборе из него фиксированных по массе порций СМ с математическим обоснованием условий бесперебойного истечения и условий возникновения сводов СМ;

- методики расчёта энергоёмкости выпуска СМ из бункера в ёмкости мобильных транспортных средств с учётом остановок на технологические перерывы для устранения возникших сводообразований;

- методики оценки пропускной способности бункера в условиях многофакторного эксперимента на примере расчёта реального бункера с механическим сводообрушителем;

- методики оценки технического уровня разнотипных конструкций переносных механических сводообрушителей для рационального выбора конкретной конструкции под реальный бункер с заданными вместимостью и параметрами СМ на примере рычажно - «ёлочного» сводообрушителя.

6. Разработаны сводная и детализированные классификационные схемы различных по физической природе способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ, построенные на базе иерархического подхода с учетом оригинальных авторских технических решений.

На защиту выносятся:

1. Созданная на базе предложенной четырехпараметрической модели СМ математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», функционально связывающая энерговооружённость сводообрушителя с силой схватывания отдельных частиц и слоёв в сводообразований СМ фиксированной массы.

2. Научно и методически обоснованные рекомендации и расчетные соотношения по количественной оценке влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и свойств СМ на процесс и параметры сводообразования для назначения величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ.

3. Результаты натурного и вычислительного экспериментов по исследованию динамического качества комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм» с учетом особенностей процесса формирования сводов СМ в бункере, обуславливающих потребные энергозатраты на их устранение.

4. Систематизированные и дополненные показатели оценки конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных возможностей сводообрушающих устройств с энергетической и эргономической точек зрения.

5. Сводная и детализированные классификационные схемы различных по физической природе способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерах, построенные на принципах иерархического подхода.

6. Разработанные технические способы и конструктивные решения высокоэффективных, патентозащшцённых сводообрушающих механизмов различной физической природы для устранения сводообразований СМ в бункерах хранения и выпуска СМ.

Достоверность результатов обеспечивается: корректностью постановки задач исследования; сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, полученных автором и другими исследователями; обоснованностью используемых теоретических построений, допущений и ограничений; применением апробированных аналитических и численных методов расчета и современной измерительной аппаратуры, вычислительной техники и программного обеспечения.

13

Научную значимость работы составляют результаты теоретических и экспериментальных исследований и разработанные на их основе практические рекомендации по повышению динамического качества и функциональной надежности механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ фиксированной массы в бункерных устройствах, предопределяющие рациональный выбор величины силы рабочего органа сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ с конкретными геометрическими и динамическими параметрами.

Практическую значимость работы составляют: результаты систематизации сводообрушителей различной физической природы, включая авторские конструктивные решения, защищенные патентами России, методики расчета энерговооруженности и технического уровня механизмов подобного рода и их составных звеньев, снижающие стоимость и сроки проектирования конструкций сводообрушающих механизмов с улучшенными выходными характеристиками.

Результаты исследований использованы при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по улучшению эксплуатационных характеристик и повышению функциональной надежности механизмов предотвращения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска СМ:

1. Теоретико-экспериментальные результаты работы используются в учебном процессе СамГУПС на кафедрах «Управление эксплуатационной, грузовой и коммерческой работой», «Железнодорожные станции и узлы».

2. Ряд представленных в работе запатентованных сводообрушающих комплексов и механизмов используется на Куйбышевской железной дороге -филиале ОАО «РЖД», в ОАО «Волжско-Уральская транспортная компания», ООО «Агролюкс» ОП «Самарский комбикормовый завод».

3. Основные материалы диссертации легли в основу личной и двух изданных при участии автора монографий для научных и инженерно

14 технических работников, предприятий транспортно-складского комплекса России, а также преподавателей, аспирантов и студентов технических специальностей.

Апробация результатов работы. Результаты исследований и основные материалы диссертационной работы докладывались на межвузовской научно-практической конференции «Опыт взаимодействия ВУЗов и железных дорог в научно-техническом прогрессе и подготовке специалистов», г. Самара, СамИИТ, 1998 г.; научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов факультета механизации сельского хозяйства Самарской ГСХА, г. Кинель, 1999 г.; научной конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы, г. Саратов, СГАУим. Н.И. Вавилова, 1999 г.; 2-ой международной отраслевой научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении», г. Ростов-на-Дону, РГУПС, 2000 г.; 3-ей международной научно-практической конференции «Безопасность транспортных систем», г. Самара, МАНЭБ, 2002 г.; региональной научно-практической конференции «Новейшие достижения науки и техники на железнодорожном транспорте», г. Челябинск, ЮУЖД, 2004 г.; IV международной научной студенческой конференции «Trans -Mech - Art - Chem», г. Москва, МИИТ, 2006 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2006», г. Ростов-на-Дону, РГУПС, 2006 г.; международной научно-технической конференции «Наука, инновации, образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России», г. Екатеринбург, УрГУПС, 2006 г.; международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы динамики и прочности материалов и конструкций: модели, методы, решения», г. Самара, СамГУПС, ОрелГТУ, 2007 г.; IV международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса», г. Самара, СамГУПС, 2008 г.; Всероссийской

15 научно-практической конференции, посвященной памяти проф. Л.И. Кошкина «Перспективные инновации в науке и образовании», г. Самара, СамГПУ, 2008 г.; международной научной конференции «Современные проблемы математики, механики, информатики», г. Тула, ТГПУ им. Л.Н. Толстого, 2008 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса», г. Самара, СамГУПС, 2009г.; международной научно-практической конференции «Наука и образование - транспорту», г. Самара, СамГУПС, 2009 г.; VI Всероссийской дистанционной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития транспортного комплекса», г. Самара, СамГУПС, 2010 г.; II Международной научно-практической конференции «Наука и образование транспорту», г. Самара, СамГУПС, 2010г.; региональной научно-практической конференции «Образование, наука, транспорт в XXI веке: опыт, перспективы, инновации», г. Оренбург, ОрИПС, 2010г.; III Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 130-летию транспортного образования в Пензенской области «Наука и образование транспорту», г. Пенза, ПТЖТ- филиал СамГУПС, 2010 г.; международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию со дня рождения профессора Кобы В.Г., г. Саратов, СГАУим. Н.И. Вавилова, 2011 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 75 научных работ, из них 3 монографии (2 в соавторстве), 39 статей в научных журналах и сборниках, 24 статьи в трудах конференций, 8 патентов России на изобретения, 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка используемой литературы из 247 наименований. Основной текст изложен на 285 страницах и содержит 93 рисунка, 13 таблиц.

6.8 Выводы

В результате выполненного исследования по оценке текущего состояния и перспектив создания высокоэффективных механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов:

1. Систематизированы научно-практические знания о процессе сводообразования сыпучих материалов в бункерах, существующих способах и механизмах его предупреждения и устранения.

2. Предложено научное направление, обуславливающее применение магнитной жидкости в конструкциях сводообрушающих механизмов бункерных устройств.

3. С целью предупреждения и устранения возможных сводообразований СМ предложены оригинальные научные идеи реализации вибрационного воздействия на сыпучие материалы в бункерах.

4. Разработаны оригинальные высокоэффективные устройства малой механизации ручного труда для устранения сводообразований СМ в бункерах.

5. Предложена концепция устранения сводообразований СМ в бункерах за счет самопроизвольного или принудительного перемещения части его объема в дополнительную раздаточную емкость, и разработаны реализующие ее оригинальные способы и средства.

6. Представлена идея и реализующие ее устройства по целенаправленной организации в бункерах профилированных зон (участков), наиболее склонных к сводообразованию и зависанию СМ, и установки в них сводообрушающих механизмов.

7. Разработаны высокоэффективные по функциональной надежности, патентоспособные конструкции механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерных устройствах различной физической природы и предложены практические рекомендации по технологии их изготовления и эксплуатации.

8. Предложена сводная классификационная схема способов и механизмов предупреждения и устранения сводов СМ, построенная на базе иерархического подхода с учетом оригинальных авторских технических решений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования решена научная проблема развития научных основ и создания инструментальных средств проектирования высокоэффективных по функциональной надежности и динамическому качеству механизмов предупреждения и устранения сводообразований в бункерных устройствах для обеспечения бесперебойного выпуска из них сыпучего материала фиксированной массы в транспортировочные емкости мобильных транспортных средств, имеющая важное хозяйственное значение для качественного функционирования терминально-складских комплексов России.

В ходе выполнения диссертационного исследования получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1.На базе выявленных приоритетных направлений повышения динамического качества и функциональной надежности механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ в бункерных устройствах предложена четырехпараметрическая модель СМ, учитывающая влияние силы схватывания отдельных частиц и слоев материала на процесс и параметры сводообразования в бункере с фиксированной массой СМ, при назначении энерговооруженности сводообрушающего механизма.

2. Разработана математическая модель динамического комплекса «Бункер сыпучего материала - сводообрушающий механизм», повышающая достоверность исследования физических процессов сводообразования СМ и точность расчета динамических параметров комплекса путем учета влияния параметров сводообразования СМ фиксированной массы на энерговооруженность сводообрушающего механизма.

3. Разработаны научно и методически обоснованные рекомендации и расчётные соотношения по количественной оценке влияния пределов изменения эксплуатационных параметров бункера и свойств СМ на процесс сводообразования для назначения величины силы рабочего органа

255 сводообрушающего механизма из условия минимизации энергозатрат на устранение сводов СМ.

4. В ходе натурного и вычислительного экспериментов по исследованию динамического качества комплекса «Бункер сыпучего материала -сводообрушающий механизм» получены новые результаты, учитывающие процесс формирования и параметры сводов СМ в бункере, обуславливающие потребные энергозатраты на их устранение.

5. Предложены показатели оценки конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных возможностей сводообрушающих устройств с энергетической и эргономической точек зрения, составляющие основу разработанных:

- энергетической модели выпуска СМ из бункера при периодическом заборе из него фиксированных по массе порций СМ с математическим обоснованием условий бесперебойного истечения и условий возникновения сводов СМ;

- методики расчёта энергоёмкости выпуска СМ из бункера в ёмкости мобильных транспортных средств с учётом остановок на технологические перерывы для устранения возникших сводообразований;

- методики оценки пропускной способности бункера в условиях многофакторного эксперимента на примере расчёта реального бункера с механическим сводообрушителем;

- методики оценки технического уровня разнотипных конструкций переносных механических сводообрушителей для рационального выбора конкретной конструкции под реальный бункер с заданными вместимостью и параметрами СМ на примере рычажно - «ёлочного» сводообрушителя.

6. Разработаны сводная и детализированные классификационные схемы различных по физической природе способов и механизмов предупреждения и устранения сводообразований СМ, построенные на базе иерархического подхода с учетом оригинальных авторских технических решений.

1. A.C. 734109 СССР МКИ В65 G 65/34 Устройство для выгрузки сыпучих материалов из бункера Текст. / М.К. Залдастанишвили (СССР) // Заявлено 16.01.78, опубл. 15.05.80, Бюл. №18.

2. A.C. 298521 СССР МКИ В65 В5 10/00 Способ пневматического обрушения сыпучих материалов в бункере Текст. / В.Н. Быткин (СССР) // Заявлено 07.08.64, опубл. 30.07.66, Бюл. №32.

3. A.C. 321457 СССР МКИ В65 G20 15/0 Бункер Текст. / A.A. Достанко (СССР) // Заявлено 11.12.65, опубл. 24.11.67, Бюл. №45.

4. A.C. 600041 СССР МКИ В65 3/04 Бункер для сыпучих материалов Текст./ B.C. Горюшинский, В.А. Дроздович (СССР) // Заявлено 04.01.76, опубл. 30.03.78, Бюл. №12.

5. A.C. 655606 СССР МКИ В65 G 3/20 Устройство для хранения и выгрузки трудносыпучих материалов Текст. / Г.Г. Зурабишвили, Г.И. Мадарейшвили (СССР) // Заявлено 17.08.77, опубл. 5.04.79, Бюл. №13.

6. A.C. 658056 СССР МКИ В65 G 65/70 Устройство для обрушения сводов сыпучих материалов Текст. / М.А. Ефремов, B.C. Антонов (СССР) // Заявлено 25.03.77, опубл. 25.04.79, Бюл. №15.

7. A.C. 742280 СССР МКИ В65 G65/34 Бункер для сыпучих материалов Текст. / М.К. Залдастанишвили (СССР) // Заявлено 16.01.77, опубл. 25.06.80, Бюл. №23.

8. A.C. 742311 СССР МКИ В6У65/70 Устройство для сводообрушения трудносыпучих материалов Текст. / В.А. Шаршунов, В.Г. Кулагин (СССР) // Заявлено 15.08.78, опубл. 25.06.80, Бюл. №23.

9. Алферов, К.В. Бункеры, затворы, питатели : монография Текст. / К.В. Алферов // М.: Машгиз, 1946. 178 с.

10. Артемьев, В.Г. Механизация выгрузки зерноскладов и контейнер-бункеров: монография Текст. / В.Г. Артемьев, Ю.М. Исаев, В.Н. Игонин и др. Ульяновск: УГСХА, 2002 - 150 с.257

11. Бабичев, Б.П. Торфяные бункера. Текст. // Б. IX Бабичев. М. : "Тепло и сила",№ 10, 1937.-С. 17-21.

12. Большим, М.Ю. Основы порошковой металлургии : монография Текст. / М.Ю. Балынин, С.С. Кипарисов. -М.: Металлургия, 1978. 184с.

13. Бапсявичус, Р.Ю. Вибродвигатели : монография Текст. / Р.Ю. Бансявичус, K.M. Рагульскис. Вильнюс : 1981. - 232 с.: ил.

14. Башкина, JI.B. Бестарное хранение муки, отрубей и комбикормов: монография Текст. / Л.В. Башкина, П.Д. Буренин, Б.А. Краюшкин, Г.М. Румянцев. -М.: Колос, 1974. 224 с.

15. Белоусов, А.И. Элементы пневмогидроаппаратуры из упругопористого нетканого металлического материала: монография Текст. / А.И. Белоусов, Е.В. Шахматов, А.Н. Кирилин и др. Самара: СГАУ, 2009. -119 с.

16. Бендерский, Ш.К. Механизация погрузочно-разгрузочных работ в сельском хозяйстве. Сборник переводов из иностранной периодической литературы Текст. / Ш.К. Бендерский, Ю.А. Евсеев. М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. - 243с.

17. Бернштейн, М.С. Форма истечения и давления зерна в силосах. Сб. статей "Исследовательские работы по инженерным конструкциям" Текст. / М.С. Бернштейн. М.: Стройиздат, Вып. 2, 1949. - С. 139 - 168.

18. Блехман, И.И. Вибрационная механика: монография Текст. / И.И. Блехман. М.: Физматлит, 1994. - 400 с.: ил.

19. Богомягких В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов: монография Текст. / В.А. Богомягких. Ростов-на-Дону: изд-во Ростовского университета, 1973. - 150 с.

20. Богомягких, В.А. Статическое сводообразование зерновых материалов в бункерах и способы его устранения : монография Текст. / В.А. Богомягких. Ростов-на-Дону : изд-во ТЭРРа, 2003. - 147 с.: ил.

21. Богомягких, В.А. Теоретические основы расчета сводоразрушающих устройств бункеров сельскохозяйственного назначения : монография Текст. / В.А. Богомягких, Н.С. Вороной, B.C. Кунаков. Зерноград, 1997. -123 с.

22. Богомягких, В.А. Статистическая теория истечения сыпучих тел : монография Текст. / В.А. Богомягких, B.C. Кунаков, А.И. Пахайло. -Зерноград, 1997. 150с.: ил.

23. Борисов, А.И. Исследование процесса транспортирования скребковой цепью в закрытом наклонном кожухе Текст. / А.И. Борисов // Труды ВИСХОМ, т.55, М.: 1967. С. 194-203.

24. Боуманс, Г. Эффективная обработка и хранение зерна: монография Текст./ Г. Боуманс. -М.: Агропромиздат, 1991.- 608 с.

25. Буренин, П.Д. Опыт бестарного хранения и выпуска из силосов муки, отрубей и комбикормов: монография Текст. / П.Д. Буренин, Б.А. Краюшкин, Г.М. Румянцев. М.: ЦНИИТЭИ СССР, 1970. - 20 с.

26. Бухгольц, H.H. Основной курс теоретической механики. Часть II.: учебное пособие Текст. / H.H. Бухгольц. - М.: Наука, 1972. - 331 с.

27. Быстрое, Н.Д. Пневмопривод и средства автоматики : учебное пособие Текст. / Н.Д. Быстров, A.A. Иголкин, Е.В. Шахматов и др. Самара : Изд-во СГАУ, 2006. - 112с.: ил.

28. Вайнсон, A.A. Подъемно-транспортные машины: монография Текст. /АА Вайнсон М.: Машгиз., 1964. - 320 с.

29. Варгунин, В.И. Повышение эффективности переработки зерновых грузов Текст. / В.И. Варгунин, B.C. Горюшинский, A.B. Варламов // Железнодорожный транспорт. -М., 2000, №11. С. 45 - 50.

30. Варламов, A.B. Повышение эффективности процесса выпуска компонентов комбикорма бункером с донным щелевым отверстием и механическим сводообрушителем Гексг. /A.B. Варламов / дис. канд. техн. наук. Саратов, 1999. - 113 с.

31. Варламов, A.B. К расчету времени сводообразования и скоростиистечения. Вопросы научно-технического прогресса на железнодорожномтранспорте и в агропромышленном комплексе. Гексг. / A.B. Варламов,260

32. Н.Х. Варламова / Межвузовский сборник научных трудов, СамИИТ, ОАО «Промжелдортранс», СГАУ им. Н.И.Вавилова, вып. 18, ч.2. Самара, 1999.-С. 10-13.

33. Варламов, A.B. Совершенствование технологии погрузочно-разгрузочныхработ с зерновыми грузами Текст. / A.B. Варламов, И.В. Горюшинский,

34. Н.Х. Варламова / Межвузовский сборник научных трудов «Вопросы261научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте и в агропромышленном комплексе». Самара: СамИИТ, ОАО «Промжелдортранс», СГАУ им. Н.И.Вавилова, вып. 18, ч. 2, 1999. -С. 22-24.

35. Варламов, A.B. Бункер-разгрузчик для трудносыпучих компонентов комбикорма. Текст. / A.B. Варламов, Г.М. Третьяков, B.C. Горюшинский и др. // Хранение и переработка сельхозсырья. М., 2000, №4. -С. 45-47.

36. Варламов, A.B. Пружинно-поршневой механизм устранения сводообразований сыпучих материалов в бункере Текст. / A.B. Варламов, О.П. Мулюкин / Материалы международной научной конференции «Современные проблемы математики, механики, информатики». Тула :

37. ТГПУ им. Л.Н. Толстого, 2008. С.141 - 145.262

38. Варламов, A.B. Конструкция и динамика механизмов предотвращения и устранения сводообразований в бункерах хранения и выпуска сыпучих материалов : монография Текст. / A.B. Варламов // Самара : СНЦ РАН, СамГУПС, 2010. 231с.: ил.

39. Варламов, A.B. Использование магнитожидкостных механизмов для предупреждения и разрушения сводообразований в бункерах хранения и выпуска плохосыпучих материалов. Текст. / A.B. Варламов, Н.Х.

40. Варламова, О.П. Мулюкин и др. // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. Орел: ОрелГТУ, 2009, №6. - С. 3 - 9.

41. Варламов, A.B. Параметрические модели оценки поведения твердотельных и сыпучих материалов при нагружении. Текст. / A.B. Варламов, Н.Х. Варламова, О.П. Мулюкин / Управление. Логистика.

42. Экономика / Сборник научных трудов, 5-й выпуск. Самара: СамГУПС, 2010.-С. 41-46.

43. Варламова, Н.Х. Совершенствование процесса выпуска компонентов комбикорма щелевым бункером с механическим сводообрушителем Текст. / Н.Х. Варламова // дис. канд. тех. наук. Оренбург, 2006. - 126 с.

44. Варсанофьев, В.Д. Современные конструкции питателей для бункеров транспортных систем. Проектно-транспортное оборудование и механизация погрузочно-разгрузочных работ Текст. / В.Д. Варсанофьев, О.В. Кузнецов // НИИинформтяжмаш, №12. - М.: 1978.

45. Варсанофьев, В.Д. Современные конструкции питателей для бункеров транспортных систем. Проектно-транспортное оборудование и механизация погрузочно-разгрузочных работ Текст. / В.Д. Варсанофьев, О.В. Кузнецов // НИИинформтяжмаш, №42 М.: 1976.

46. Васильев, Н.В. Транспорт на обогатительных фабриках: монография Текст. / Н.В. Васильев, В.А. Олевский // М.: Углетехиздат, 1949. 127 с.

47. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т. Т.6. Защита от вибраций и ударов Текст. / под ред. К.В. Фролова // М. : Машиностроение, 1981. -456 с.: ил.

48. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике Текст. / М.Я. Выгодский // М.: Изд-во технико-теоретической литературы, 1956. -784 с.

49. Ганиев, Р.Ф. Динамика частиц при воздействии вибрации: монография Текст. / Р.Ф. Ганиев, JI.E. Украинский. Киев: Наук, думка, 1975. -168 с.

50. Гениев, Г.А. Динамика пластической и сыпучей среды: монография Текст. / Г.А. Гениев, М.И. Эстрин. М.: Стройиздат, 1972. - 216 с.

51. Гениев, Г.А. Вопросы динамики сыпучей среды Текст. /ГА Гениев // М. : Госстройиздат, 1958. 108 с.

52. Гончаревич, И.Ф. Вибрация нестандартный путь : монография Текст. / И.Ф. Гончаревич. - М.: Наука, 1986. - 209 с.: ил.

53. Головин, В.В. Совершенствование бункерного устройства для хранения и выпуска готовых комбикормов и их компонентов в условиях хозяйств Текст./ВБ.Головин//дисс. канд. техн. наук. Оренбург, 2007. - 135 с.

54. Горюминский, B.C. К вопросу истечения связных грузов из емкостей с донными щелевыми выпускными отверстиями Текст. / B.C. Горюшинский // Хранение и переработка сельхозсырья. М., 2004. -№1. - С. 46-50.

55. Горюшинский, И.В. Совершенствование рабочего процесса и обоснование параметров бункерного устройства с побудителем скребкового типа для выпуска комбикорма и его компонентов Текст. /ИВ. Горюшинский // дис. канд. техн. наук. Саратов, 1997. - 121 с.

56. Горюшинский, И.В. Технологические системы обеспечения сырьем комбикормовых и животноводческих предприятий Текст. / ИВ. Горюшинский//дис. докт. техн. наук. Оренбург, 2005. - 290 с.

57. Горюшинская, Е.В. Повышение эффективности выпуска компонентов комбикорма бункерным устройством со щелевым отверстием по периметру дна и механическим питателем-побудителем Текст. / ЕБ. Горюшинская//дис. канд. техн. наук. Саратов, 1999. - 130 с.

58. Горячкин, В.П. Собрание сочинений в трех томах. Том 1 Текст. / В.П. Горячкин. М.: Колос, 1965. - 720 с.

59. Горячкин, В.П. Собрание сочинений в трех томах. Том 2 Текст. / В.П. Горячкин. М.: Колос, 1965. - 459 с.

60. Горячкин, В.П. Собрание сочинений, Том 4 Текст. / В.П. Горячкин. М. : Сельхозгиз, 1940. - 315 с.

61. Гузенко, Н.И. Устройство для обрушения сводов в бункерах. Текст./ПИ Гузенко//Авторское свидетельство СССР, №103930,1955.

62. Гутъяр, Е.М. Распределение давления по стенке силосной башни. Текст. / ЕМ Гушф // Труды Московского автомобильно-дорожного института, сб. №2, 1935.

63. Гячев, JI.B. Движение сыпучих материалов в трубах и бункерах: монография Текст./Л.В. Гячев. -М.: Машиностроение, 1968. 184 с.

64. Гячев, Л.В. Теория бункеров: монография Текст. / ЛВ. Гячев. -Новосибирск: Изд-во Новосибирского университета, 1968. 148 с.

65. Гячев, Л.В. Основы теории бункеров : монография Текст. / JI.B. Гячев. Новосибирск, 1992. - 310 с.: ил.

66. Данилова, Э.А. Методы борьбы со сводообразованием: монография Текст./ЭА Данилова М.: 1966. - 37 с.

67. Делакроа, А.Е. Опыт непосредственного определения давления зерна в закромах элеваторов Текст. / АЕ. Делакроа//Журнал МПС, кн.З., 1894.

68. Денисов, В.В. Совершенствование складирования и выпуска из бункеров сводообразующих компонентов комбикорма Текст. / ВВ. Денисов//дис. канд. техн. наук. Саратов, 2001. - 154 с.

69. Детали машин. Расчет и конструирование: Справочник Текст. / под ред. Н.С. Ачеркана. М. : Машиностроение, 1968. - Кн.1. - 295 с. : ил.

70. Детлаф, A.A. Курс физики. Изд. 4-е, перераб. Учеб. пособие для втузов Текст. / A.A. Детлаф, Б.М. Яворский, Л.Б. Милковская. М.: Высшая школа, 1973. - 384 с.

71. Дэ/сенике, Э.В. Складирование и выпуск сыпучих материалов: монография Текст./ЭВ. Дженике.-М.: Мир, 1968. 164с.

72. Добронравов, В.В. Курс теоретической механики: учебное пособие Текст. / В.В. Добронравов, H.H. Никитин. -М.: Высшая школа, 1983. -575 с.

73. Дубинин, В.Ф. Физико-механические и перегрузочные свойства насыпных грузов: учеб. пособие. Текст. / В.Ф. Дубинин, П.И. Павлов. -Саратов: СГАУ им. Н.И. Вавилова, 1996. 100 с.

74. Емельянов, JI.M. Два типа давления грунта в высоких коробках. Текст. /JIMЕмельянов// Изв. ТСХА. Вып. 6(49), 1962. С. 175 - 194.

75. Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах : Учебное пособие Текст. / И.В. Горюшинский, И.И. Кононов, В.В. Денисов и др.; под общей редакцией И.В. Горюшинского. Самара : СамГАПС, 2003.-232 с.

76. Ешуткин, Д.Н. Гидравлические ручные машины ударного действия: монография Текст. / Д.Н. Ешуткин, A.B. Журавлева, А.И. Абдурашитов. Орел.: ФГОУ ВПО «Госуниверститет - УНПК», 2011. -138 с.

77. Желтков, В.И. Дискретная модель эксперимента по определению реологических характеристик линейно-вязкоупругого материала Текст. / В.И. Желтков, Д.А. Дехтяр, С.Н. Широков // Известия Тульского государственного университета. Сер. Математика.

78. Информатика. Механика. Тула: ТулГУ, 1998, т.4, вып. 2. - С. 193 -197.

79. Желтков, В.И. Моделирование взаимодействия неоднородного ударника и преграды сложной структуры: монография Текст. / В.И. Желтков, М.В. Грязев. Тула: Изд. «Шар», 2001. - 58 с.

80. Жуков, A.B. Теория лесных машин: монография Текст. / A.B. Жуков. -Мн.: БГТУ, 2001. 630 с.: ил.

81. Зеличенок, Е.Г. Борьба со сводообразованием как одно из условий автоматизации предприятий, перерабатывающих сыпучие материалы. Текст. / ГГ. Зеличенок // М: Строительное и дорожное машиностроение. 1960,-№Ц. с. 37-41.

82. Зенков, P.J1. Машины непрерывного транспорта: монография Текст. / P.JI. Зенков. М.: Машиностроение, 1980. - 270 с.: ил.

83. Зенков, P.JI. Механика насыпных грузов: монография Текст. / P.JI. Зенков. -М.: Машиностроение, 1964. 251 с.: ил.

84. Зенков, P.JI. Бункерные устройства: монография Текст. / Р.Л. Зенков, Г.П. Гриневич, B.C. Исаев. -М.: Машиностроение, 1977. 222 с.: ил.

85. Зуев, Ф.Г. Механизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ: монография Текст. / Ф.Г. Зуев. М.: Агропромиздат, 1988.-447 с.

86. Иванищев, М.Г. Определение пропускной способности бункерных устройств Текст. /МГ. Иванищев// дис. канд. техн. наук. М., 1948. -131 с.

87. Иванов, Б.Г. Конструкция и расчет исполнительных рычажных механизмов системы жизнеобеспечения железнодорожного транспорта: учебное пособие Текст. / Б.Г. Иванов, A.B. Ковтунов, О.П. Мулюкин и др. Самара: СамГАПС, 2007. - 374 с.: ил.

88. Каталымов, A.B. Дозирование сыпучих и вязких материалов: монография Текст. / A.B. Каталымов. В.А. Любатович. Л. : Химия, 1990.-240 с.: ил.

89. Кашин, В.А. Механические свойства сыпучих материалов, применяемых для резин кабельной промышленности Текст. / В.А. Кашин, Г.Н. Попова // М.: «Каучук и резина», 1958, №1. С. 41 - 43.

90. Квапил, Р. Движение сыпучих материалов в бункерах: монография Текст. / Р. Квапил. М .: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1961. - 80 с.

91. Кенеман, Ф.Е. О свободном истечении сыпучих тел. Текст. / ФЕ. Кенеман // Известия АН СССР, ОТН, Механика и машиностроение, 1960, №2.-С. 17-19.

92. Ким, B.C. Давление зерна и совершенствование конструкций силосов зерновых элеваторов: монография Текст. / B.C. Ким. М. : Хлебоиздат, 1959.-55 с.

93. Колычев, В.И. Зернохранилища и элеваторы: монография Текст. / ВЛ Колычев.-М.: Сельхозгиз, 1932. 580 с.

94. Комаров, М.С. Динамика механизмов и машин: монография Текст. / М.С. Комаров. М.: Машиностроение, 1969. - 297 с.

95. Кондаков, JI.A. Уплотнение и уплотнительная техника : Справочник Текст. / JI.A. Кондаков. М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.: ил.

96. Кондаков, Л.А. Уплотнения гидравлических систем : монография Текст. / JI.A. Кондаков. М.: Машиностроение, 1972. - 240с.: ил.

97. Кононов, И.И. Совершенствование процесса функционирования бункерных хранилищ транспортно-складских комплексов для сыпучих грузов (на примере компонентов комбикорма) Текст. / ИИ. Кононов // дис. канд. техн. наук. Саратов, 2002. - 154 с.

98. Кочанова, И.И. Исследование производительности истечения сельскохозяйственных сыпучих материалов из бункеров Текст. / ИИ. Кочанова//дис. канд. техн. наук. Саратов, 1966. -180 с.

99. Котылев, Ю.Е. Прикладная теория гидравлических машин ударного действия: монография Текст. / Ю.Е. Котылев, Д.Н. Ешуткин. М.: Машиностроение - 1, 2007. - 176 с.

100. Кунаков, B.C. Интенсификация процессов выгрузки сводообразующих зерновых материалов Текст. / B.C. Кунаков // дис. докт. техн. наук. -Ростов-на-Дону, 1998. 399 с.

101. Кунаков, B.C. Исследование закономерностей движения влажных зерновых материалов в бункерах сельхозмашин и агрегатов Текст./B.C. Кунаков//дис. канд. техн. наук. Барнаул, 1981. - 176 с.

102. Курочкин, A.M. Обзор теоретических работ по давлению зерна на силос. Элеваторная промышленность. Текст. / AM Курочкин // Сборник "Давление зерна на стенки силосов и их прочность", № 15, ЦИНТИ, Госкомгаза СССР, 1964.

103. Лаврусъ, O.E. Беспружинная предохранительно-регулирующая пневмогидроарматура с магнитными твердотельными и жидкостнымиисполнительными органами: монография Текст. / O.E. Лаврусь, A.B. Варламов, О.П. Мулюкин // Самара : СамГУПС, 2008. 91 с. : ил.

104. Линчевский, И.П. К вопросу об истечении сыпучих тел. Текст. / ИИ Линчевский//Ж.Т.Ф.Т. IX, вып. 4,1939. С. 343-347.

105. Локтионова, О.Г. Динамика вибрационных технологических процессов и машин для переработки неоднородных гранулированных сред: Текст. / О.Г. Локтионова // дис. докг. техн. наук. Курск, 2008. - 289 с.

106. Лурье, З.С. Сводообрушение в бункерах топлива. "Электрические станции". Текст. / З.С. Лурье, О.Х. Хейриц, Д.И. Гурьев // 1961, №8 -С. 12-14.

107. Мельников, C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов: монография Текст. / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. М. : Колос, 1972. - 168 с.

108. Монастырский, О.В. Воздушно-реактивный сводообрушитель сыпучих материалов и очистка сжатого воздуха Текст. / OB. Монастырский И М: "Автомобильные дороги", №4. 1964. - С. 17 - 19.

109. Надежнин, В. Распределение давлений в сыпучих телах. Текст. / В. Надежнин //Журнал МПС, 1891.

110. Налимов, В.В. Применение математической статистики при анализе вещества: монография Текст. / В.В. Налимов. М. : Физматгиз, 1960. -242 с. : ил.

111. Новиков, Г.И. Увлажнитель сыпучих кормов. Текст. / Г.И. Новиков, B.C. Горюшинский, В.А. Дроздович // М.: Техника в сельском хозяйстве, №7, 1980. С. 32 - 33.

112. Новиков, А.H. Методы борьбы со сводообразованием сыпучих материалов в емкостях Текст. /АД Новиков. Обзор. М. : 1966. - 70 с.

113. Овчинников, А.А. Исследование механизированных бункерных устройств для несвободно текущих кормовых смесей Текст. / АА Овчинников//автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов. - 1972. - 25с.

114. Орлов, С.П. Дозирующие устройства: монография Текст. / С.П. Орлов. М. : Машиностроение, 1966. - 68 с. : ил.

115. Орлов, Д.В. Магнитные жидкости в машиностроении: монография Текст. / Д.В. Орлов, Ю.О. Михалев, Н.К. Мышкин и др. // М. : Машиностроение, 1993. 272 с. : ил.

116. Осадчий, В.В. Уточнение взаимосвязей и параметров электромеханической системы дозирования вибрационного типа Текст. / В.В. Осадчий // Вшник КПДУ. Кременчук, 2007. - Випуск 4/2007.-С. 276-277.

117. Отчет ВНТИЦ по теме: «Исследование и изучение слеживания мучнистых и крупяных продуктов и разработка рекомендаций по определению характеристик этого процесса» Текст. / Б.А. Скориков, В.Е. Курмес, С.М. Посемейник. М. : 1979. - 219 с.

118. Палъмов, В.А. Колебания упругопластических тел : монография Текст. / В.А. Пальмов. М. : Наука, 1976. - 328 с. : ил.

119. Панич, А.Е. Физика сегнетоэлектрической керамики : Учебное пособие по курсу «Физика и технология пьезокерамических материалов» Текст. / А.Е. Панич, Т.Г. Левина. Ростов-на-Дону : Ростовский государственный университет высших технологий, 2002. - 45 с.

120. Паризо, В. Гравитационное течение идеально пластических материалов через щели Текст. / В. Паризо // Конструирование и технология машиностроения. Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. В, №2,1969. С. 132 - 141.

121. Патент 2402473 РФ. Сводоразрушитель-очиститель бункера насыпных грузов / A.B. Варламов, В.И. Варгунин, В.В. Головин, Н.Х. Варламова // Заявлено 03.08.2009, опубл. 27.10.10. Бюл.№30.

122. Патент 2407689 РФ. Бункерное устройство / A.B. Варламов, О.П. Мулюкин, И.Р. Андрианова, Н.Х. Варламова // Заявлено 02.11.2010, опубл. 27.12.2010, Бюл № 35.

123. Патент 2404866 РФ. Переносной сводоразрушитель-очиститель / A.B. Варламов, О.П. Мулюкин, H.H. Мазько // Заявлено 12.08.2009, опубл.2711.2010, Бюл №33.

124. Патент 2409508 РФ. Бункер для сыпучих материалов / A.B. Варламов, О.П. Мулюкин, И.Р. Андрианова // Заявлено 22.06.2009, опубл.2001.2011, Бюл. №2.

125. Патент 2420363 РФ. Переносной сводоразрушитель-очиститель / A.B. Варламов, О.П. Мулюкин, H.H. Мазько, Н.Х. Варламова // Заявлено 09.11.2009, опубл. 10.06.2011, Бюл № 16.

126. Патент 109396 Чехословакия МКИ F02H15/00 Бункерное устройство / М. Новатный (Чехословакия) // Заявлено 12.10.60, опубл. 10.11.62, Бюл. №41.

127. Патент 1556690 ФРГ МКИ В65 G 3/14 Бункер для сыпучих материалов / П. Ланген (ФРГ) // Заявлено 21.2.68, опубл. 14.07.77.

128. Патент 2112731 РФ МКИ В65 64/40/ Бункер для сыпучих материалов / И.В. Горюшинский, Г.М. Третьяков, B.C. Горюшинский (РФ) // Заявлено 25.09.96., опубл. 10.06.98, Бюл. №16.

129. Патент 2145303 РФ МКИ В 65 G 3/04, В65 D 88/54 / Бункер для сыпучих материалов / B.C. Горюшинский, В.И. Варгунин, A.B. Варламов и др. // Заявлено 10.01.98, опубл. 10.02.00, Бюл. №4.

130. Патент 2148315 PU МКИ В65 А01 К 5/02, В65 G 65/34 / Бункерное устройство /ГМ Третьяков, B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский и др. // Заявлено 07.09.98, опубл. 10.05.00, Бюл. №13.

131. Патент 2169688 РФ МКИ В65 Б88/64/Бункер для сыпучих материалов / B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский, A.B. Варламов, Н.Х. Варламова//Заявлено 18.04.00, опубл. 27.06.01, Бюл. №18.

132. Патент 2191735 РФ МКИ В65 088/64/Бункер для сыпучих грузов /ГМ Третьяков, B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский и др. // Заявлено2012.00, опубл. 27.10.02, Бюл. №30.

133. Патент 3067914 США МКИ В65 В2 10/100 Бункер / Э. Дженике (США) // Заявлено 9.10.60, опубл. 21.01.62, Бюл. №2.

134. Патент 3773231 США МКИ В65 G 3/12 Устройство для выгрузки продукта из бункера / Е. Вол, Г. Ридж (США) // Заявлено 12.06.72, опубл. 20.11.73.

135. Патент 951336 Англия В65 G Бункер для разгрузки продукта с вибратором. Заявлено 1.06.61, опубл. 4.04.64.

136. Патент 2153403 РФ МКИ В08В007 Способ для очистки поверхностей от различного рода отложений и устройство для его осуществления / CXL Борткевич, В.М. Гордиенко, В.К. Иванов, О.В. Матвиенко // Заявлено 14.03.73, опубл. 25.12.74.

137. Патент 2191078 РФ МКИ B65D 88/68 / Сводоразрушитель-очиститель / Г.М. Третьяков, Е.П. Дудкин, И.В. Горюшинский и др. // Заявлено1904.01, опубл. 20.10.02, Бюл. №29.

138. Патент 2201813 РФ МКИ B65D 88/68/ Переносной сводоразрушитель-очиститель / ГМ Третьяков, B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский и др. // Заявлено 23.01.01, опубл. 10.04.03, Бюл. №10.

139. Патент 2065659 РФ МКИ5 Н02К 33/02, Н01 F7/16, В21J7/30. Линейный электромагнитный двигатель / Г.Г. Угаров, И.А. Кудряш, С.А. Полыциков и др. // Б.И. 1996. - №28.

140. Патент 2141941 РФ МКИ7 7 В06В 1/04, Н02КМЗЗ/02. Способ управления электромагнитным приводом вибрационного движения колебательной механической системы и электромагнитныйвибропривод для его осуществления / В.Е. Никифоров, В.К. Якушин // БИ.-1998.-№12.

141. Патент на полезную модель №87147. Бункер для сыпучих материалов / О.П. Мулюкин, A.B. Варламов, И.Р. Андрианова // Заявлено 27.01.2009, опубл. 27.09.2009, Бюл. №27.

142. Патент 2196490 РФ МКИ7 А 23 N 17/00, В 02С 1/04. Устройство для восстановления сыпучести слежавшихся гранулированных материалов / Г.М. Третьяков, Б.Г. Иванов, B.C. Горюшинский и др. // Б.И. 2003. -№2.

143. Патент 2166268 РФ МКИ7 А 23 N 17/00, В 02С 1/00.Устройство восстановления сыпучести слежавшихся материалов / Г.М. Третьяков, B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский и др. // Б.И. 2001. - №13.

144. Патент 2220893 РФ МКИ7 В 65D 88/54. Способ побуждения истечения слеживающегося сыпучего материала из бункерного устройства при разгрузке и побудитель для его осуществления / Г.М. Третьяков, B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский и др. // Б.И. 2004. - №1.

145. Патент 2282158 РФ С. Бункерный дозатор для сыпучих грузов / B.C. Горюшинский, A.B. Варламов, В.В. Головин // Б.И. 2006. - №23.

146. Патент 1130386. Выдержки из патентных заявок ФРГ, 1962, N18-22.

147. Пелыпинович, А.Г. Зависание сыпучих материалов в бункерах и пути его устранения. Текст. / А.Г. Пельтинович, М.Е. Блехман. М. : Тр. ЦНИИПромизданий. - 1967, вып. 10. - С. 75 - 77.

148. Платонов, П.Н. Пропускная способность выпускных отверстий силосов и бункеров. Текст. / ПН. Платонов. М: "Мукомольно-элеваторная промышленность", №8, 1958. - С. 28 - 30.279

149. Платонов, П.И. Исследование движения зерновых потоков Текст. /ПН. Платонов//дис. докт. техн. наук. М.: 1958. - 546 с.

150. Покровский, Г. И. Об истечении сыпучих тел. Текст. / Г И. Покровский// Ж.Т.Ф.Т. VII, вып. 4,1937. С. 424 - 427.

151. Раздатчик кормов РКС 3000М.: Устройство, сборка, применение, уход: монография Текст. - Сызрань, 1980. - 71 с.

152. Ревуженко, А.Ф. Механика сыпучей среды: монография Текст. / А.Ф. Ревуженко. Новосибирск: Офсет, 2003. - 373 с.

153. Рейн ер, М. Реология: монография Текст. / М. Рейнер. М.: Наука, 1965.-294 с.

154. Рогинский, Г.А. Дозирование сыпучих материалов: монография Текст./ ГА Рошнский -М.: Химия, 1977. -173 с.

155. Родионов, В.А. Перспективы применения магнитных жидкостей в судостроении Текст. / В.А. Родионов, С.Н. Соловьев, В.А. Заварихин // Труды Николаевского кораблестроительного института. Вып. 159. -Николаев, 1980.-С. 3-8.7 с

156. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: монография Текст. / Л.З. Румшинский. М. : Наука, 1971. -71 с.

157. Рынков, В.А. Технология и средства механизации погрузочно-разгрузочных работ в складах минеральных удобрений АПК Текст. / ВАРычков//автореф. дис. докт. техн. наук. Рязань, 2001. - 49 с.

158. Садовская, О.В. Математическое моделирование в задачах механики сыпучих сред: монография Текст. / О.В. Садовская, В.М. Садовский. -М. Физматлит, 2008. 368 с.

159. Садовский, В.М. Реологические модели разномодульных и сыпучих сред / В.М. Садовский // Дальневосточный математический журнал. -2003. Т.4, №2. - С. 252-263.

160. Семенов, В.Ф. Механико-технологические основы истечения зернистых сельскохозяйственных материалов из емкостей Текст. / В.Ф. Семенов // автореф. дис. докт. техн. наук. Новосибирск, 1980. - 45 с.

161. Сенаторский, Б.В. Бестарное хранение муки в силосах: монография Текст./БВ. Сенаторский.-М.: Госторгиздат, 1937. 209 с.

162. Соколовский, В.В. Статика сыпучей среды: монография Текст. / ВВ. Соколовский. -М.: Наука, 1990.- 272 с.

163. Сорокин, Е.С. К теории внутреннего трения при колебаниях упругих систем : монография Текст. / Е.С. Сорокин. М. : Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1960. - 131с.: ил.

164. Сорокин, Н.В. Давление сыпучих тел на стены и дно силосов переменного сечения Текст./НВ. Сорокин//М. : Советское мукомолье и хлебопечение, 1935. №4. - С. 17-20.

165. Сорокин, Н.В. Обобщение формулы Янсена для силосов, наполненных разнородными материалами Текст. / НВ. Сорокин // М. : Советское мукомолье и хлебопечение, 1934. №3. - С. 16-17.

166. Суръянинов, Н.Г. Теоретические основы динамики машин: Учеб. пособие Текст. / Н.Г. Сурьянинов, А.Ф. Дащенко, П.А. Белоус. -Одесса: ОГПУ, 2000. 305 с.

167. Тарасов, А.Г. Исследование вибрационного сводообрушителя кормов в бункерах на птицефабриках Текст. / АГ. Тарасов // дис. канд. техн. наук. Саратов, 1976. - 195 с.

168. Третьяков, Г.М. Повышение эффективности функционирования транспортно-складских систем обеспечения комбикормовых предприятий сырьем Текст./ГМ Третьяков // дис. докт. техн. наук. -Санкт-Петербург, 2004. 290 с.

169. Третьяков, Г.М. Бункер с донными щелевыми отверстиями для зернохранилищ. Совершенствование конструкции и технологии использования сельскохозяйственной техники Текст. / Г.М. Третьяков,

170. B.C. Горюшинский, A.B. Варламов / Сборник научных трудов, СГСХА, Самара, 1999. С. 133 - 136.

171. Третьяков, ГМ. Контейнерно-транспортные системы для насыпных грузов : учебное пособие (Текст. / Г.М. Третьяков, B.C. Горюшинский, A.B. Ковтунов и др., под ред. Г.М. Третьякова // М. : Маршрут, 2009. -240 с.

172. Тритенко, А.Н. Механика сыпучей среды: монография Текст. / А.Н. Тритенко. Вологда: ВоГТУ, 2005. - 203 с.

173. Труды ЦНИИПромизданий Гексг.-Вып. 10. 1967. - 145 с.

174. Феденев, H.A. Сводообразование в сыпучем грузе над круглым отверстием при транспортировке. Рациональное использование вагонов и обеспечение сохранности грузов: монография Текст. / H.A. Феденев,

175. A.Ф. Яшин. Новосибирск: НИИЖТ, 1987. - 108 с.

176. Фертман, В.Е. Магнитные жидкости: справочное пособие Текст. /

177. B.Е. Фертман. Минск : Высшая школа, 1988. - 184 с.: ил.

178. Фрид, М. Результаты опытов давления зерна на дно и стенки глубоких сосудов Текст. /МФрцд-Журнал МПС, № 3,1890.

179. Хаймович, М.И. Опытное определение давления зерна в силосах Текст. / МИ Хаймович // М.: Строительная промышленность, 1944, № 5-6. -С. 19 23.

180. Чегодаев, Д.Е. Гидропневмотопливные агрегаты и их надежность: монография Текст. / Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин. Куйбышев : Кн. изд-во, 1990. - 104 с.: ил.

181. Чегодаев, Д.Е. Гидропневмотопливные клапанные агрегаты с управляемым качеством динамических процессов : учебно-справочное пособие Текст. / Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин, А.Н. Кирилин и др. -Самара, 2000. 546 с.: ил.

182. Чегодаев, Д.Е. Элементы клапанных устройств авиационных агрегатов и их надежность: учебное пособие Текст. / Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин. М.: Изд-во МАИ, 1994. - 208 с.: ил.

183. Чегодаев, Д.Е. Конструирование рабочих органов машин и оборудования из упругого материала MP: учебно-справочное пособие в двух частях Текст. / Д.Е. Чегодаев, О.П. Мулюкин, Е.В, Колтыгин. -Часть 2. Самара : НПЦ «Авиатор», 1994. - 100 с.

184. Чернин, И.М. Расчеты деталей машин: справочное пособие Текст. / И.М. Чернин, А.В. Кузьмин, Г.М. Ицкович. 2-е изд., перераб. и доп. Мн. -Выш. школа, 1978.-472 с.

185. Черничкин, A.C. О расчете скребковых транспортеров и питателей для сыпучих грузов Текст. / АС. Черникчкин // Труды ВИМ, т.39, 1965. С. 75-89.

186. Черняев, Н.П. Технология комбикормового производства: монография Текст./НИЧерняев//М.: Колос, 1992. 340 с.

187. Чесноков, С.А. Исследование явлений сводообразования в бункерах, применяемых в железнодорожном хозяйстве Текст. / CA Чесноков // дис. канд. техн. наук. М.: МИИТ, 1953. - 163 с.

188. Шахматов, Е.В. Снижение колебаний шума в пневмогидравлических системах : монография Текст. / Е.В. Шахматов, A.A. Иголкин, В.П. Шорин и др. // Самара: СГАУ, 2005. 314с.: ил.

189. Шило, И.Н. Ресурсосберегающие технологии сельскохозяйственного производства: монография Текст. / И.Н. Шило, В.Н. Дашков. Минск: БГАТУ, 2003. - 184 с.: ил.

190. Шумский, Д. В. Давление зерна на дно и стенки закромов Текст. / ДВ. Шумский // М. : Советское мукомолье и хлебопечение,1929. №1. -С. 81-89.

191. Яблонский, A.A. Курс теоретической механики. 4.2. Динамика. Текст. / ААЯблонский//М.: Высш. шк., 1984 423 с.

192. Яцун, С.Ф. Вибрационные машины и технологии : монография Текст. / С.Ф. Яцун, Д.И. Сафаров, В.Я. Мищенко и др, // 4.2. Баку : ЭЛМ, 1999. - 142с: ил.

193. Berg, P.O. Gravity flow: Biggest problem of bulk material users Текст. /P.O. Berg//"Modern materials handling", September, November, 1959.

194. Bierbaumer. Die Dimensionirung des Tunnelmauerwerkes. Текст. / Bieibaumer//Liepzig und Berlin, 1913. S.24-28.

195. Fobhag, W. Pnevmatische Auflockenmgssusteme in Vorratssilos. Текст. /W. Fobhag// "Aufbereitungs-Technik", 1965, N2, S. 821-825.

196. Janssen, H.A. Versuche über Getreidedruck in Silozellen. Текст. / HA Janssen HZ. d. VDI., XXXIX, 1895, N35, 1045-1049.

197. Jenkin, C.F. Pressure Exerted by Granular Material: an Application of the Principles of Dilatancy Текст. /C.F. Jenkin// Proceedings of Royal Society of London, Ser. A. 1931. Vol. 131. P. 53-89.

198. Kihigren, B. Undersokningar rorande snoplogar statens vaginstitut Текст. /В. Kihigren//Rapport 38., Stockholm., 1961. 44s.

199. Kihigren, B. Undersokningar rorande snoplogar statens vaginstitut Текст./В. Kihigrm//Rapport 38., Stockholm., 1964.-82s.

200. Lee, I. Flow of coal in hoppers Текст./1 Lee// "Combustion", № 1,1960.

201. Reigner W. Beitrag zur Untersuchung der Flieb-und Druckver haltnisse von gebunkerten Schüttgütern in Abhängigkeit von der Bunkerform Текст. / W. Reigner//"Bergbauwissenschaften", 1961, N8, s.175.

202. Schwedes /., Fliebverhalten von Schüttgütern in Bunker Текст. /L Schwedes// Berlin, 1968.

203. Taubmann H. Austragsorgane und Austragshilfen für Bunker unter besonderer Berücksichtigung elektromagnetischer Vibration Текст. / H Taubmann// «Chem. Ing. Techn.», Bd. 28, № 4,1956.1. S)