МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ОСНОВИ КОНСТРУЮВАННЯ ВІБРАЦІЙНИХ ЗМІШУВАЧІВ
MATHEMATICAL MODELLING AND BASICS OF CONSTRUCTION OF VIBRATION MIXERS
Сторінки: 30-33. Номер: №5, 2019 (277)
Автори:
О.І. МАЛАКОВ, С.А. БУРЛАКА, Ю.О. МИХАЛЬОВА
Вінницький національний аграрний університет
O.I. MALAKOV, S.A. BURLAKA, Y.O. MIKHALIOVA
Vinnytsia National Agrarian University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-277-5-30-33
Рецензія/Peer review : 21.06.2019 р.
Надрукована/Printed : 23.07.2019 р.
Анотація мовою оригіналу
В статті систематизовано і узагальнено методи проектування змішувального обладнання та інтенсифікації процесів змішування, вирішені завдання, пов’язані з методологічними засадами пошуку шляхів підвищення інтенсивності та ефективності робочих процесів змішувальних машин. Встановлено, що вони вимагають уточнення і подальшого вдосконалення існуючих методик розрахунку змішувального обладнання з використанням перспективних фізико-технічних ефектів. Обґрунтовано вплив змішуючих силових факторів на зміну траєкторії руху виконавчих органів вібраційної технологічної системи, що дозволяє прогнозувати поведінку завантаження та мінімізувати кількість кінематичних ланок у системі. Вивчені напрями розвитку конструкцій енергозберігаючих та високопродуктивних вібраційних приводів машин для реалізації дроблення, різання, перемішування, очищення поверхневого покриву та розділення неоднорідних систем в процесах харчових і переробних виробництв. Досліджено динамічні моделі вібраційних приводів з комбінованим кінематичним віброзбудженням, отримано аналітичні залежності для оцінки кінематичних, силових та енергетичних характеристик коливальних систем, що дозволило здійснити вибір та обґрунтування раціонального способу віброзбудження для технологічних машин механічної дії на сировину. Проаналізовані математичні моделі, що найбільш часто використовуються при вивченні кінетики процесів змішування за допомогою функції розподілу часу перебування (РЧП) досліджуваного компонента в апараті по кривим відгуку на характер опору. Визначена адекватність розглянутих моделей змішання реальним фізичним процесам, що відбуваються в перемішуючих пристроях, шляхом нанесення перевірених даних на розрахункові криві при ступінчастому введенні індикатора. При розробці та аналізі математичних моделей були використані наближені дані про можливі величини деяких параметрів рівнянь моделі, проведена корекція моделі.
Ключові слова: змішування, динамічні моделі, математичне моделювання, вібраційні машини.
Розширена анотація англійською мовою
The article systematizes and generalizes the methods of designing mixing equipment and the intensification of mixing processes, solved the problems associated with the methodological principles of finding ways to increase the intensity and efficiency of the working processes of mixing machines. It was established that they require clarification and further improvement of existing methods for calculating mixing equipment using promising physical and technical effects. The effect of mixing force factors on the change in the path of the executive bodies of the vibration technological system, which allows to predict the loading behaviour and minimize the number of kinematic links in the system, is substantiated. The directions of development of the designs of energy-saving and high-performance vibration drives of machines for the implementation of crushing, cutting, mixing, cleaning the surface cover and separation of heterogeneous systems in the processes of food and processing industries are studied. The dynamic models of vibration drives with combined kinematic vibration excitation are investigated. Analytical dependences are obtained for assessing the kinematic, power and energy characteristics of vibration systems, which made it possible to select and justify a rational method of vibration excitation for technological machines for mechanical impact on raw materials. Mathematical models are analysed, and they are most often used when studying the kinetics of mixing processes using the residence time distribution (RFI) function of the component under study in the response curves of the nature of the resistance. The certain adequacy of the considered mixing models for real physical processes occurring in mixing devices by applying verified data to the calculated curves with the stepwise introduction of the indicator. When developing and analysing mathematical models, approximate data on the possible values of some parameters of the model equations were used, and the model was corrected.
Key words: dynamic model, dynamic model, mathematical model, automatic machine.
References
- Povidaylo V.O. Vibration processes and equipment / V.O. Povidaylo. – Lviv : Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2004. – 248 p.
- Babichev A.P. Fundamentals of Vibration Technology / A.P. Babichev, I.P. Babichev. – Rostov-on-Don : Publishing center of DSTU, 1999. – 620 p.
- Tsurkan O.V. Combined vibrating mixer / O.V. Zurkan, I.M. Kesarchuk // Vibrations in Engineering and Technology. – 2009. – No 1 (53). – P. 114–115.
- Sarang O. Effects of powder cohesion and segregation on pharmaceutical mixing and granulation: dissertation of doctor of philosophy : 05.2003 / O. – USA: New Jersey, 2016. – P. 1–8.
- Baranetska O.R. Vibrational mixing of mixtures of bulk materials / O.R. Baranetska // Mechanical Engineering. – 2000. – No 3 (33). – P. 60–63.
- Bernik M.P. Vibration impulse drive of a new vibration mixer / М.П. Bernik, O.V. Zurkan, L.D. Velichko // Vibrations in Engineering and Technology. – 2001. – No 2 (18). – P. 3–7.
- For utility model 115132 Ukraine (UA), IPC B01F 11/00. Vibration centrifugal mixer / V.P. Yanovich, I.P. Palamarchuk, Y.O. Mikhaliova ; the applicant and the patent owner Janovich V.P. – Statement. 25.07.2016 ; publ. 10/04/2017, Bul. No. 7. – 5 p.
- Grigorenko Y.V. MATHEMATICAL MODELS AND GENERALIZATION OF THE MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE PROCESSES OF PRIMARY PROCESSING OF CRUDE CARBON [Electronic resource] / Y.V. Grigorenko // MNATMET. – 2014. – Resource access mode: http://irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?C21COM=2&I21DBN=UJRN&P21DBN=UJRN&IMAGE _FILE_DOWNLOAD = 1 & Image_file_201.pdf
- Pogosov A.Y. Modeling of physical processes and technological informatization in the oil industry and energy: a monograph / A.Y. Pogosov, SA Polozhaenko, Y.V. Grigorenko. – Odessa : Science and Technology, 2013. – 656 p.
