Научный журнал НИУ ИТМО
Серия "Процессы и аппараты пищевых производств"
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС 77 – 55245 от 04.09.2013
зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
ISSN:2310-1164

декабрь 2021 (опубликовано: 17.12.2021)

Выпуск 4(50)

Главная > Содержание > Аналитическое определение оптимального соотношения толщины ножа и выходной решетки шнекового измельчителя при параболическом изменении давления вдоль ее радиуса

УДК 519.68:532.7:541.8:541.182.41

Аналитическое определение оптимального соотношения толщины ножа и выходной решетки шнекового измельчителя при параболическом изменении давления вдоль ее радиуса

Пеленко В.В., Короткова Т.Ю., Злобин В.Г., Баринов Г.В., Шахов С. В.

При математическом описании процессов экструзиии резания твердообразных материалов в шнековых измельчителях возникают дополнительные трудности, обусловленные неизвестным характером изменения силового воздействия на режущий узел.Неравномерность распределения сил давления сырья по радиусу выходной решетки шнековых измельчителей связана не только со сложным винтовым характером перемещения материала, но и наличием кольцевого зазора между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса измельчителя и наружной поверхностью выступов последнего витка шнека. Действительно, при определенных технологических режимах на выходе измельчителя формируется давление, превышение которого вызывает явление «шлюзования», то есть обратного перетока твердообразного материала через названный кольцевой зазор. В этих условиях решение задачи оптимизации толщины лезвия ножа при нагрузке, равномерно либо линейно распределенной по радиусу выходной измельчительной решетки, известно. Однако, как показывают результаты отдельных экспериментов, распределение давления на режущий узел носит более сложный характер. В связи с этим в данном исследовании осуществлена разработка математической модели процесса изгиба выходной измельчительной решетки как круглой перфорированной пластинки, находящейся под действием нагрузки,параболически убывающей по радиусу. При этом аналитически определен также прогиб лезвия ножа под действием этой параболической нагрузки. На основе анализа особенностей физической модели процесса контактного взаимодействия между собой элементов режущего узла сформулированы условия его закрепления, исключающие концентрацию взаимных сил трения ножа и решетки, и обеспечивающие снижение скорости их износа. Базируясь на принципе совместности деформаций установлена аналитическая зависимость требуемой толщины лезвия ножа от толщины выходной измельчительной решетки для снижения скорости износа за счет обеспечения эквидистантности упругих линий их изгиба под действием нагрузки, параболически убывающей по радиусу.
Читать статью полностью 

Ключевые слова: математическое моделирование; дифференциальное уравнение изгиба; переменное давление; скорость износа; оптимизация; режущая пара; толщина лезвия ножа

DOI 10.17586/2310-1164-2021-14-4-20-36

Адрес редакции:
191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова 9, оф. 2132

Информация 2006-2022, все права защищены
Разработка © 2013 Университет ИТМО
Яндекс.Метрика