Экспериментальное определение факторов, влияющих на конструктивно-технологические параметры дозатора с цилиндрическим рабочим органом
Автор: Гвоздев А.В., Клевцова Т.А., Голаган А.В.
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Статья в выпуске: 3 (71), 2025 года.
Бесплатный доступ
Данное исследование посвящено экспериментальному определению оптимальных параметров объемного дозатора непрерывного действия с цилиндрическим рабочим органом и выявлению ключевых факторов, влияющих на его конструктивнотехнологические характеристики. Разработанная экспериментальная установка дозатора оснащена механизмом регулирования производительности, обеспечивающим подачу от 100 кг/ч до 2,0 т/ч. Энергоемкость привода, способного обеспечить производительность экспериментальной установки до 2,0 т/ч, не превышает 800 Вт. Частота вращения рабочего цилиндра дозатора может быть изменена в диапазоне от 25 до 150 оборотов в минуту. В качестве критерия оптимизации была выбрана максимальная производительность дозирования сыпучих компонентов при минимальных энергозатратах. Варьируемыми параметрами исследования являются угол наклона рабочего цилиндра и частота вращения рабочего цилиндра дозатора. Диаметр рабочего цилиндра дозатора (D = 0,08 м) оставался постоянным. Другие факторы, влияющие на процесс дозирования, считались неизменными. Проведенные экспериментальные исследования показали высокую степень согласованности полученных результатов с теоретическими данными при коэффициенте кинематического режима К в диапазоне от 0 до 0,3. На основании полученных экспериментальных результатов определили, что максимальная производительность дозатора (0,19–0,20 кг/с, или 700–750 кг/ч) достигается при частоте вращения рабочего цилиндра 90–100 об/мин. и угле его наклона 20°. Для практических расчетов производительности дозатора рекомендуется выбирать коэффициент кинематического режима К в пределах от 0 до 0,3. При этом следует учитывать зависимость значения К от насыпной плотности материала: чем выше плотность, тем меньшее значение К необходимо выбрать и, соответственно, большее значение угла наклона. Регулирование производительности дозатора при заданных значениях частоты вращения и диаметре цилиндрического рабочего органа предлагается осуществлять путем изменения угла наклона рабочего цилиндра.
Обоснование, параметр, эксперимент, оптимизация, дозатор непрерывного действия, цилиндрический рабочий орган, факторы, производительность
Короткий адрес: https://sciup.org/140315931
IDR: 140315931 | УДК: 631.363.001.5 | DOI: 10.55618/20756704_2025_18_3_70-80
Experimental determination of the factors influencing the design and technological parameters of the dispenser with a cylindrical working body
This study is devoted to the experimental determination of the optimal parameters of a continuous volumetric dispenser with a cylindrical working body and the identification of key factors affecting its design and technological characteristics. The developed experimental dispenser unit is equipped with a performance control mechanism that provides a feed rate from 100 kg/h to 2,0 t/h. The energy consumption of the drive, capable of providing an experimental installation capacity of up to 2,0 t/h, does not exceed 800 watts. The rotation speed of the working cylinder of the dispenser can be changed in the range from 25 to 150 revolutions per minute. The maximum dosing capacity of bulk components with minimal energy consumption was chosen as an optimization criterion. The variable parameters of the study are: the angle of inclination of the working cylinder and the rotational speed of the working cylinder of the dispenser. The diameter of the dispenser's working cylinder (D = 0,08 m) remained constant. Other factors affecting the dosing process were considered unchanged. Experimental studies have shown a high degree of consistency of the results obtained with theoretical data with a kinematic mode coefficient K in the range from 0 to 0.3. Based on the experimental results, it was determined that the maximum dispenser capacity (0,19–0,20 kg/s, or 700–750 kg/hour) is achieved at a rotation speed of 90 of the working cylinder 90–100 rpm and its angle of inclination is 20°. For practical calculations of dispenser performance, it is recommended to choose the kinematic mode coefficient K in the range from 0 to 0,3. In this case, the dependence of the K value on the bulk density of the material should be taken into account: the higher the density, the lower the K value must be selected and, accordingly, the greater the angle of inclination. It is proposed to regulate the dispenser's performance at set values of rotation speed and diameter of the cylindrical working body by changing the angle of inclination of the working cylinder.
