ВЛИЯНИЕ СТАТИЧЕСКИХ СВОДОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В БУНКЕРЕ

Цель. Как показывает практика, процесс истечения сыпучих материалов из бункеров в различных технологических цепочках часто нарушается, в результате чего снижается эффективность переработки содержащихся сыпучих материалов. Одной из распространенных причин остановки истечения является образование динамических сводов в бункере. С этих позиций целью исследования является оценка влияния статических сводов  на эффективность  технологических процессов в бункере.

Метод.  Основу исследования составляет система дифференциальных уравнений, описывающая стационарное и равновесное состояние сыпучей среды, которое интегрируется в граничных условиях, соответствующих круглым силосам и бункерам. При этом выводятся аналитические выражения для компонент давления в сыпучем материале по различным направлениям.

Результат. Полученные решения проверяются на логическую непротиворечивость, иллюстрируются с помощью графиков, построенных в среде символьной математики, для модельных и реальных параметров силосов и бункеров. Производится сравнение результатов математического моделирования с экспериментальными данными для типовых силосов. Разброс экспериментальных значений связан с процессами уплотнения сыпучего материала со временем его выдержки в силосе, с направлениями микровибрации сейсмического или техногенного характера. Сыпучий материал в силосе все время находится в промежуточном положении между стационарными и равновесными состояниями. Параметры сыпучего материала (насыпная плотность, углы внешнего и внутреннего трения) являются некоторыми обобщенными, мало соответствующими конкретному сыпучему материалу и, к тому же, меняющимися с течением времени.

Вывод. Подтверждено, что ещѐ в статике в бункере образуются своды,  которые при истечении материала переходят в динамические, что препятствует процессу истечения, понижая экономическую эффективность бункеров.

1. Coulomb. Application des regles de maximisetminimis a quelquesproblemes de statiqurelatifs a J’architecture. Mem des Savants Etrangers de J’dcad d / Coulomb // Sc. de Paris, 1773.

2. Малышев М.В. Об определении угла внутреннего трения и сцепления предельно напряженной сыпучей среды / М.В. Малышев // Изв. АН СССР. Сер. ОТН. – 1954.- № 7. – С. 18-21.

3. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел / Г.К. Клейн. - М.: Госсторйиздат, 1956. – 252 с.

4. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды / В.В. Соколовский. – М.: Физматгиз, 1960. – 186 с.

5. Соловых С.Ф. О связи напряженного состояния сыпучего тела с формой движения его в силосе / С.Ф. Соловых // Изв. вузов. Строительство и архитектура. – 1962. - № 5. - С. 22-25.

6. Ехансон. А.И. Поля напряжений и скоростей при гравитационном течении масс / А.И. Ехансон // Прикладная механика. – 1964. - № 3. – С. 149.

7. Гениев Г.А. Об одном варианте течения сыпучей среды / Г.А. Гениев // Строительная механика. – 1965. - № 6. – С. 23-26.

8. Дерсевич Г. И. Механика зернистой среды / Г.И. Дерсевич // Проблемы механики. – М., 1961. - Вып. III. – 368 с.

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

10. Гячев Л.В. О механической модели сыпучего тела / Л.В. Гячев // Механика сыпучих материалов: тез. докл. Всесоюз. конф. – Одесса, 1975. – С. 3-4.

11. Гячев Л.В. Движение сыпучих материалов в трубах и бункерах / Л.В. Гячев. - М.: Машиностроение, 1968. - 184 с.

12. Keller H. Das Schuttgutmodell von L.V.GjachevzurBeschreibung der Gesetzmabigkeiten der BunkerungkohasionsloserSchuttgutter und seine experimentelleUberprufung / Н. Keller . - Weimer, 1982. – 76 s.

13. Keller H. KorrekturformelnzurTheorie des SchuttgutausflussesausBunkern von L.V.Gjachev / Н. Keller // WissenschaftliceZeitschrift der Hochschule furArchitectur und Bauwessen. – Weimar, 1987. – RaieB.h. 5/6. – S. 292-295.

14. Keller H. BeitragezumSchuttgutausflubausBehaltern: Dissertationen / Н. Keller. – Weimar, 1989. - 238 s.

15. Богомягких В.А., Ялтанцев В.Г. Зыков В.А. Процесс образования сводов в силосах и бункерах при истечении сыпучих материалов // Механика деформируемых систем в сельхозмашиностроении. – Ростов – н/Д, 1974. С. 115 – 119.

16. Богомягких В.А., Пепчук А.П. Интенсификация разгрузки бункерных устройств в условиях сводообразования зернистых материалов. – Зерноград, 1997, - 161 с.

17. Богомягких В.А., Кунаков В.С. Расчѐт параметров и режимов работы сводоразрушающих устройств. // Труды VМеждународной конференции по динамике технологических систем. Ростов – н/Д, 1997, с. 85 – 87.

18. Федосеев В.Б., Зацаринная И.А. К определению законов моментов образования и разрушения динамических сводов при установившемся режиме истечения зернистых материалов. // Вестник аграрной науки Дона: теоретический и научно-практический журнал. – Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2010. – Вып. 3. – С. 64 – 68.

19. Федосеев В.Б., Зацаринная И.А., Титученко А.А. Марковский процесс неустановившегося режима истечения сыпучего материала. Труды Кубанского государственного аграрного университета. – Краснодар: ФГОУ ВПО КубГАУ, 2011. – Вып. 2 (29). С. 188 – 192.

20. Федосеев В.Б., Зацаринная И.А. Стохастический характер образования динамических сводов при установившемся режиме истечения сыпучих материалов из бункеров. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – Мичуринск: ФГОУ ВПО МичГАУ, 2011. - №1, ч. 1. С. 196 – 199.

21. Мурадова С.Ш., Федосеева Л.В. Воздействие сыпучих материалов на стенки щелевых бункеров. – Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – том 44, №3, 2017. – С. 24 – 38.

22. Ким В.С. Давление зерна и совершенствование конструкций силосов зерновых элеваторов / В.С. Ким. – М.: Хлебоиздат, 1959. – 55 С.