РОЗДІЛ 2
АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СКЛАДНОГО ПЛОСКОГО РУХУ ВАНТАЖІВ ОДНОЧАСНО НА КІЛЬКОХ
НЕСУЧИХ ПЛОЩИНАХ В ПЕРЕВАНТАЖУВАЛЬНИХ ПРИСТРОЯХ
2.1. Загальна характеристика операцій переміщення одиничних вантажів у
перевантажувальних пристроях
Як встановлено в першому розділі для значної кількості ПТС харчових виробництв.
перевантаження вантажів доцільно виконувати у місцях стику конвеєрів одного або
різного рівня.
Вибір типу перевантажувального, орієнтувальних пристроїв залежить від: виду
вантажів; типу транспортувальних пристроїв, з яких і на які здійснюється
перевантаження; вантажопотоку, що проходить через перевантажувальний пристрій;
продуктивності технологічної лінії; довжини шляху переміщення вантажу;
допустимих габаритних розмірів перевантажувального пристрою; дотримання вимог
техніки безпеки під час виконання зазначених операцій; економічної ефективності
та інше.
При організації виконання операцій доцільно проведення порівнювального аналізу
можливих конструктивних варіантів пристроїв для обрання найбільш ефективного
способу перевантаження, або орієнтування при заданих умовах. Для уникнення
можливого пошкодження вантажу необхідно проаналізувати характерні силові
параметри процесу переміщення.
В процесах переміщення і орієнтування тарно-штучні вантажі перебувають під дією
активних чи пасивних робочих органів і пристроїв машин. У деяких випадках
вантажі перебувають одночасно як під дією активних, так і пасивних робочих
органів, і при цьому здійснюють складний плоский рух.
В процесі взаємодії вантажів з конструктивними елементами пристроїв і машин на
них діють такі навантаження:
статичні, динамічні, ударні (визначаються характером зміни наванта-ження у
часі);
сила тяжіння та інерції (розосередженні по об’єму всього вантажу);
поверхневі та зосереджені (залежать від розміру площі дотику вантажу з
конструктивними елементами технічної системи).
Змінення значень цих навантажень дає змогу керувати процесом переміщення,
орієнтування вантажу. Взаємодію вантажів з робочими органами пристроїв
проаналізуємо за такими параметрами :
сили і моменти сил тертя-ковзання;
сили ударної взаємодії;
статична і динамічна стійкість вантажів під час їх руху;
реакції взаємодії вантажу з елементами робочих органів.
При математичному моделюванні руху вантажів у перевантажувальних пристроях
виникають складнощі, пов’язані із розв’язанням у явному вигляді складних систем
з нелінійними диференціальними рівняннями.
За математичну модель при дослідженні таких операцій доцільно приймати систему
математичних залежностей, отриманих на основі аналізу діючих сил на вантаж.
Відповідно до поставленої мети і актуальності роботи догслідження напрямлені на
визначення раціональних параметрів операцій перевантаження, в яких вантаж
здійснює складний плоский рух одночасно на кількох несучих площинах (рис.2.1).
Специфіка вирішення подібних інженерних задач полягає у необхідності поетапного
дослідження руху вантажу в таких перевантажувальних пристроях.
Проаналізуємо складний плоский рух вантажу у горизонтальній площині,
характерний для пристроїв, в яких змінюється не тільки положення вантажу на
рухомій несучій площині, а й напрям руху. В такому разі вантаж підпадає під дію
сил інерції, реактивних сил (з боку робочих поверхонь напрямних пристроїв), сил
тертя, що діють в зоні контакту між опорною гранню вантажу і несучою площиною.
Для дослідження операцій перевантаження і переорієнтування вантажів на рухомих
несучих площинах використаємо спеціальні методичні прийоми, обґрунтовані в
наукових працях [5,6,9,14,44], а також приймемо до уваги деякі особливості
складного плоского руху (багатоетапність і необхідність пошуку додаткових
рівнянь – кінематичних або голономних зв’язків).
Аналіз і синтез кінцевих рівнянь дають змогу отримати повну інформацію про
якісні і кількісні зміни кінематичних і силових параметрів руху вантажу.
В даному розділі виконаємо аналітичні дослідження руху вантажів в
перевантажувальних пристроях таких конструкцій (рис.2.1):
* пристрій складається із двох конвеєрів, розташованих під кутом 90°, і
прямолінійної нерухомої напрямної (рис.2.1а);
* пристрій складається із двох конвеєрів, розташованих під кутом 90°, і
криволінійної нерухомої напрямної (рис.2.1б);
* пристрій складається із двох конвеєрів, розташованих під кутом 180°, і
прямолінійної нерухомої напрямної (рис.2.1в);
* пристрій складається із двох конвеєрів, розташованих під кутом 180°, (несучі
площини рухаються назустріч), криволінійної нерухомої напрямної та нерухомого
упора (рис.2.1г) ;
* пристрій для орієнтування вантажів - складається із чотирьох горизонтальних
конвеєрів (рис.2.1д).
Поетапний аналіз процесу перевантаження і орієнтування одиничних тарних
вантажів на кількох несучих площинах із характеристикою силової дії на вантаж
поетапно наведено в табл.2.1.
Рис.2.1. Схеми характерних перевантажувальних і орієнтувальних пристроїв ПТС, в
яких вантаж здійснює складний плоский рух одночасно на кількох несучих площинах
конвеєрів.
2.2. Дослідження процесу переміщення вантажу в системі горизонтальних
конвеєрів, що розташовані під кутом 90°
2.2.1.П