Обоснование рациональных параметров всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной машины
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Краткое описание и особенности технологии уборки фрезерного
торфа пневматическим методом
1.2 Существующие исследования по теме пневматической уборки
торфа
1.3 Описание машин для пневматической уборки торфа
1.4 Морфологический и параметрический анализ машин
для пневматической уборки торфа
1.5 Исследование парусности торфяных частиц
1.6 Исследование аэродинамических характеристик сыпучих
материалов при транспортировании и разделении горных пород
1.7 Выводы по главе, цель работы и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕССА ВСАСЫВАНИЯ
ТОРФЯНОЙ КРОШКИ СОПЛАМИ ПНЕВМОУБОРОЧНЫХ
МАШИН
2.1 Скорости воздушного потока на различных участках торфяной
пневмоуборочной машины
2.2 Спектр всасывания и сопла торфяных пневмоуборочных машин
2.3 Силы, действующие на частицу торфа в процессе всасывания
2.4 Условия страгивания торфяной частицы с места и ее отрыва от
подстилающей поверхности залежи
2.5 Выводы по главе 2
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТНОГО
ПОЛЯ ВСАСЫВАНИЯ ТОРФЯНОЙ ПНЕВМОУБОРОЧНОЙ
МАШИНЫ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
3.1 Объект и задачи исследования
3.2 Приборы, материалы и методика исследования
3.3 Результаты исследования
3.4 Выводы по главе 3
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ
ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ВСАСЫВАЮЩЕГО СОПЛА
ТОРФЯНОЙ ПНЕВМОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ
4.1 Объекты и задачи исследования
4.2 Изготовление опытных образцов кондиционной торфяной крошки
4.3 Конструкция лабораторной установки для получения
аэродинамической характеристики и обоснования рациональных
параметров установки всасывающего сопла
4.4 Определение скорости витания опытных образцов торфяных
частиц
4.5 Обоснование параметров установки всасывающего сопла
относительно подстилающей поверхности торфяной залежи
4.6 Выводы по главе 4
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ
МУНДШТУКА НА СОПЛО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ВСАСЫВАНИЯ ТОРФЯНОЙ КРОШКИ
5.1 Предпосылки экспериментального исследования
5.2 Модели мундштуков на всасывающие сопла
5.3 Определение скорости воздушного потока по оси всасывающего
факела при использовании мундштуков
5.4 Определение длины оси активной зоны всасывающего факела
при использовании мундштуков
5.5 О корреляционной связи длины оси активной зоны всасывающего
факела и угла активации расстила
5.6 Выводы по главе 5 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 124
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 126
ПРИЛОЖЕНИЯ 140
В главе 1 представлено краткое описание и особенности технологии добычи фрезерного торфа с помощью пневмоуборочных машин. Отмечено, что большинство проведенных исследований затрагивали транспортирующий участок пневмоуборочной машины, в то время, как исследований по всасывающему участку, являющемуся одним из наиболее проблемных мест, крайне мало. Рассмотрены конструкции всех известных на сегодняшний день пневмоуборочных машин, как советского, так и зарубежного производства. Описаны известные методики по оценке скорости витания торфяной крошки. Из-за важности отдельно описаны исследования по определению парусности торфяных частиц и аэродинамических характеристик сыпучих материалов при транспортировании и разделении горных пород. В этом направлении следует особо выделить работы А.И. Афанасьева, В.Я. Потапова, Я.К. Абрамова, В.М. Веселова, V. Blaess, H. Gutzeit, W. Barth и др. В заключении главы сформулированы цель работы и задачи исследования.
можно записать:
ш ≥ 4 т . (2) 3 в в 3
Глава 2 посвящена теоретическим исследованиям взаимодействия воздушного потока с частицей торфа. Отмечено, что на частицу торфа, находящуюся в зоне всасывающего факела действуют силы: тяжести т, адгезии ад, трения тр, сцепления сц, лобовая л и подъемная п.
При обтекании частицы торфа сверху и снизу воздушным потоком из-за трения появляется градиент скорости, порождающий крутящий момент, и неравномерное вращения частицы с циркуляцией воздуха вокруг нее. По этой причине давление под частицей возрастает, а над частицей – уменьшается, вследствие чего возникает направленная вертикально вверх сила Магнуса м , часто используемая в аэродинамике в качестве подъемной и определяемая по формуле Н.Е. Жуковского.
Для случая отрыва шарообразной частицы торфа от подстилающей поверхности необходимо выполнение предварительного условия м ≥ т:
в 2 в ш ≥ 43 3 т , (1)
где – угол направления воздушного потока, рад; ρв – плотность воздуха, кг/м3; – радиус шарообразной частицы; в – скорость воздушного потока м/с; ш – скорость шарообразной частицы, м/с; т – плотность торфяной частицы, кг/м3; – ускорение свободного падения, м/с2.
Рассматривая (1) относительно скорости шарообразной частицы
Подставляя ориентировочные данные ( в ≈ 10 м/с, т ≈ 500 кг/м , = , ≈ 0,0125 м, в ≈ 1,205 кг/м3) в формулу (2) получим ш ≥ 21,3, м/с, что соответствует частоте вращения частицы более 271 об/с. Вращение торфяной частицы с такой частотой невозможно, следовательно, невозможно и появление силы Магнуса.
Согласно уравнению Д. Бернулли для двух сечений (1-1 – над торфяной частицей и 2-2 – под ней) для частицы, лежащей на горизонтальной поверхности ( 1 ≈ 2 = 0) можно записать:
1 + в 12 = 2 + в 2 2 , ( 3 ) 22
где 1 и 2 – координаты расположения плоскостей 1-1 и 2-2 относительно плоскости сравнения; 1 и 2 – давление над и под частицей, Па; 1 и 2 – скорость воздушного потока над и под частицей, м/с.
Так как частица в неподвижном состоянии соприкасается с подстилающей поверхностью, то скорость воздушного потока под ней 2 ≈ 0, тогда разница давлений, составляющая:
∆ = 1− 2 = в 12 (4) 2
порождает появление подъемной силы, пропорциональной площади
Миделя м.
п = м ∆ = м в 12 , ( 5 ) 2
Для условия отрыва частицы от поверхности расстила должно
выполняться условие:
откуда скорость воздушного потока необходимая для подъема частицы:
п= 1≥ 4 т . 3 в
п = 3 в 12 ≥ 1 , т 4 т
( 6 )
(7)
Принимая значения величин, входящих в формулу (7) такими же, как и в формуле (2) получим ориентировочную скорость п ≥ 8,2 м/с, что хорошо согласуется с результатами опытов других исследователей.
Расчетная схема взаимодействия воздушного потока с частицей представлена на рисунке 1.
Сопло
W Fл
Z
Fп торфа
ч Fад
Частица 0 Fсц Fтр
Х
Fт
Рисунок 1 – Силы, действующие на частицу в зоне всасывающего факела
В результате рассмотрения дифференциальных уравнений движения частицы для моментов страгивания ее с места и отрыва от подстилающей поверхности, нами получены формулы, позволяющие определить необходимую теоретическую скорость турбулентного воздушного потока, с учетом всех приведенных на рисунке 1 сил, действующих на частицу:
> 43 3 т + + с ц + , т л в м
п> 8 3 т + , 3 м в
( 8 )
(9)
где т
горизонтальной плоскости, м/с; п – скорость, необходимая для отрыва частицы от подстилающей поверхности, м/с; с – сцепление, Па; Sсц – площадь сцепления, м2; – поверхностное натяжение, Н/м; – скорость поступательного движения торфяной пневмоуборочной машины, м/с; л – коэффициент лобового сопротивления частицы.
Глава 3 посвящена исследованию по измерению скорости воздушного потока в зависимости от расстояния удаления от всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной машины КТТ-2, проведенному в полевых условиях предприятия ООО «Пиндструп».
скорость, необходимая для страгивания частицы с места в
Для исследования применялся термоанемометр GM8903 с функцией измерения температуры воздуха, имеющий возможность совмещения с ПК и диапазон измеряемой скорости от 0,3 до 30 м/с при точности измерения ±3 %. Перед всасывающим соплом укладывалась металлическая координатная сетка с шагом ячейки 100 мм, в узлах которой устанавливался выносной щуп термоанемометра (рисунок 2). Все показания снимались с 5-ти кратной повторяемостью.
Рисунок 2 – Измерение скорости воздушного потока перед соплом
Результаты исследования представлены в виде графика зависимости скорости воздушного потока от координаты расположения точки замера по длине сопла и по удалению от него по оси факела (рисунок 3).
25 20 15
5 4 3
10 2 1
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Координата по длине сопла L, м
Рисунок 3 – Зависимость скорости воздушного потока при всасывании соплом машины КТТ-2 от координаты по длине сопла и расстояния удаления точки замера от сопла по линии оси факела: 0 – удаление равно 0 (скорость измерена на входе в сопло); 1 – удаление от сопла – 0,1 м;
2 – удаление от сопла – 0,2 м; 3 – удаление от сопла – 0,3 м;
4 – удаление от сопла – 0.4 м; 5 – удаление от сопла – 0,5 м
Скорость воздушного потока, м/с
Анализ графических зависимостей, отображенных на рисунке 3, показал, что во всех кривых присутствуют две зоны «провала» скорости потока, объясняемые наличием воздухонепроницаемых усилительных ребер, связывающих нижнюю и верхнюю кромки стеклопластикового сопла. Максимальная скорость воздушного потока по осевой линии на входе в сопло составила 26,7±0,8 м/с. Для трех осей всасывающего факела (L = 0,6; 1,3; 1,9 м) построены зависимости скорости воздушного потока от расстояния удаления от всасывающего сопла (рисунок 4).
30 25 20 15 10
5 0
L = 0,6
L = 1,3
L = 1,9
0
0,1 0,2
0,3 0,4 0,5
Удаление от сопла вдоль оси факела, м
Рисунок 4 – Зависимость скорости воздушного потока от расстояния до сопла
Для лежащих в центральной части сопла осей всасывающего факела можно рекомендовать формулу, полученную нами в результате аппроксимации опытных данных (рисунок 4):
= 27,4 −5,9 . (10) Ввиду невысокого максимального значения скорости всасывания, предприятию можно рекомендовать повысить ее путем уменьшения высоты входной щели сопла со 100 до 80 мм. Поскольку воздухонепроницаемые усилительные ребра сопел значительно ослабляют всасывающий факел, следует рассмотреть вопрос об изготовлении их с
ориентацией длинной стороны вдоль линий тока.
Глава 4 посвящена экспериментальному обоснованию параметров
установки всасывающего сопла, проведенному в лабораторных условиях на специально разработанной и созданной установке (рисунок 5).
Скорость воздушного потока, м/с
Рисунок 5 – Пневматическая лабораторная установка
Объектами исследования стали модель всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной машины КТТ-2 и сырье – торф с месторождения «Заплюсские Мхи» (ООО «Пиндструп»). Поскольку месторождение сложено в основном верховым и переходным торфом, то образцы такого торфа были отобраны на месторождении из залежи в естественном состоянии (при влаге w = 79–82 %) и доставлены в полиэтиленовых пакетах в лабораторию кафедры «Гидравлика, теплотехника и гидропривод» ТвГТУ. При анализе верховой торф имел степень разложения R = 5–10 %, а переходный – R = 35–40 %. Из имеющегося сырья в лаборатории методом калибровки при пропускании через сито была искусственно приготовлена фрезерная крошка максимальной кондиционной фракции – 25 мм. После сушки в мягком теневом режиме крошка имела следующую характеристику (для верхового и переходного торфа, соответственно): влагу – 44 % и 48,45 %; плотность – 355 кг/м3 и 518 кг/м3; скорость витания (определенную по стандартной методике в аэродинамической витательной трубе кафедры «Технологические машины и оборудование») – 10,8 и 14,4 м/с. При этом экспериментально определенная скорость витания торфяных частиц оказалась несколько меньше теоретической (13,3 и 15,6 м/с для верхового и переходного торфа), что можно объяснить отсутствием учета влажности и отклонения от формы шара в теоретическом методе определения.
Очевидно, что для уменьшения потерь энергии воздушной струи и торфа при уборке, высота установки сопла над подстилающей поверхностью должна быть минимально возможной, и находиться в пределах 0–25 мм, т. е. не должна превышать размер самой крупной фракции добываемого кондиционного торфа (технологический критерий). Вместе с тем, сопло ни в коем случае не должно оказывать вертикального давления на расстил, так как, в противном случае, возникают эффекты придавливания и перемешивания расстила (технический критерий). Каких-
либо точных данных и рекомендаций по выбору угла установки сопла на сегодняшний день нет, за исключением положения о том, что он не может превышать угла трения добываемой породы, поскольку попавший в сопло под действием струи воздуха фрезерный торф не должен самопроизвольно скатываться вниз. Поэтому было принято решение о проведении серии лабораторных экспериментальных работ, по замеру скоростей воздушного потока на различных расстояниях от сопла и непосредственному всасыванию торфяной фрезерной крошки, целью которых являлось определение рациональных параметров установки и работы физической модели всасывающего сопла. Скорость воздушного потока на входе в сопло поддерживалась постоянной – 26,7±0,8 м/с, высота расположения сопла над подстилающей поверхностью изменялась от 0 до 25 мм, угол установки сопла α – от 10 до 45° с шагом 5°. Скорость воздушного потока в точках замера фиксировалась термоанемометром GM8903. Все опыты проводились с 5-ти кратной повторяемостью. Результаты замеров для случая высоты расположения сопла h = 25 мм представлены на рисунке 6.
8 7 6 5 4 3 2 1 0
α = 10°
α = 15° α = 20° α = 25°
h = 25
мм
α = 30° α = 35°
α = 40°
α = 45°
0 0,05 0,1
0,15 0,2 0,25 0,3
0,35 0,4
Расстояние удаления от сопла х, м
Рисунок 6 – Зависимость скорости воздушного потока от расстояния удаления от сопла x при различных углах установки сопла α и высоты сопла над подстилающей поверхностью h = 25 мм
Анализ полученных данных показал, что наибольшие колебания амплитуд воздушного потока, необходимые для создания подъемной силы, и свидетельствующие о турбулентности, присутствуют при высоте расположения сопла h = 25 мм. Предварительным рациональным углом установки сопла по параметрам значения и изменения скорости воздушного потока на данном этапе исследования можно считать α = 30±5°, как середину интервала наибольшего значения скорости воздушного потока на расстоянии в 1 см от нижнего края сопла. Для более точного обоснования рационального угла установки сопла необходимо было провести серию экспериментальных работ по оценке всасывания
Скорость воздушного потока v, м/с
торфяной крошки с заданными свойствами соплами, смонтированными под углами 10–45°. Вероятность всасывания частицы тем выше, чем больше длина оси активной зоны всасывающего факела. Поэтому последняя и была принята в качестве критерия эффективности всасывания.
Такое исследование было проведено. В ходе него опытные образцы фрезерной крошки помещались на ленту конвейера лабораторной установки, с помощью реостата устанавливалась скорость всасывания, близкая к реальной для машины КТТ-2 (26,7±0,8 м/с), и лента приводилась в движение. При приближении образца фрезерной крошки к всасывающему соплу наступал момент страгивания крошки с места и всасывание. Расстояние от сопла до точки, в которой начинался «разгон» крошки под воздействием воздушной струи измерялось линейкой с точностью до 1 мм, эксперимент повторялся не менее 6 раз, после чего определялось среднее значение расстояния, представляющее собой длину оси активной зоны всасывающего факела (рисунок 7).
0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1
переходный торф
верховой торф
10 20 30 40
Угол α установки всасывающего сопла, °
Рисунок 7 – Зависимость длины оси активной зоны всасывающего факела от угла установки сопла
В результате получены две зависимости: – для исследованного верхового торфа:
фв = −0,09 2 + 5,95 − 30,9 , R2 = 0,95 , (11) – для исследованного переходного торфа:
фп = −0,09 2 + 6,04 − 47,8 , R2 = 0,87. (12) Построенные кривые указывают на максимальные величины длины оси активной зоны всасывающего факела при установке сопла торфяной пневмоуборочной машины под углом α =30–35°. Таким образом, и по критерию скорости всасывания и по критерию максимальной длины оси активной зоны всасывающего факела, углы установки сопла совпали.
Причем, для верхового торфа α → 30°, а для переходного α → 35°.
Для оценки сходства или различия статистических показателей зависимостей, представленных на рисунке 7 и подверженных влиянию
Длина оси активной зоны всасывающего факела Lф, м
случайных факторов, применялся метод проверки статистических гипотез, который показал, что на длину оси активной зоны всасывающего факела влияют одни и те же факторы, а сравниваемые средние являются выборками одной и той же генеральной совокупности.
Установлено, что силы сцепления и адгезии частиц торфа на порядок меньше лобовой силы и силы тяжести, поэтому могут не учитываться при определении скорости воздушного потока, необходимой для страгивания частицы с места. Уточненное выражение (8) для исследованных условий:
4 3 т
т > 3 в + (13)
где K – уточняющий коэффициент, зависящий от вида торфа, угла установки всасывающего сопла, высоты расположения сопла над подстилающей поверхностью и др.; для верхового торфа К = 0,47; для переходного – К = 0,42.
Глава 5 посвящена обоснованию рациональной конструкции насадка на сопло, способного повысить эффективность всасывания. Данная задача ставилась и ранее рядом исследователей, однако, ограничение зоны всасывания одним лишь козырьком сверху и отсутствие критерия оценки эффективности всасывания не позволяли достичь желаемого результата. Для решения такой задачи были разработаны и изготовлены мундштуки, ограничивающие зону всасывания сверху и с боков (рисунок 8).
л 2 м
123
lа
β
h
α
модели мундштуков (б): 1 – всасывающее сопло; 2 – мундштук;
3 – козырек перед входом в мундштук; α – угол установки всасывающего сопла; β – угол активации расстила; γ – задний угол мундштука;
lа – активная длина мундштука; h – высота входной щели сопла
Угол β, по сути, являющийся передним углом мундштука был назван нами «углом активации расстила», поскольку именно этот угол, по нашему мнению, влияет на эффективность работы мундштука. Угол θ, представляющий собой сумму углов установки сопла α и активации расстила ( = + ) назван нами «углом атаки расстила» (рисунок 8 а).
γ
аб
Рисунок 8 – Углы установки сопла и мундштука (а) и изготовленные
Подобная «геометрическая» трактовка позволяет увязать все параметры мундштука с высотой входной щели всасывающего сопла h. Всего были спроектировано и изготовлено 4 модели мундштуков с углами активации расстила β = 15, 30, 45 и 60° (рисунок 8 б).
Для оценки эффективности всасывания была исследована скорость воздушного потока на расстоянии удаления от сопла и определена длина оси активной зоны всасывающего факела (по методике, представленной в главе 4) сопла с установленными мундштуками (рисунок 9).
Наиболее рациональными параметрами установки сопла и активации расстила можно считать, обеспечивающие наибольшую фактическую длину оси активной зоны всасывающего факела. Такими параметрами в случае, как с верховым, так и с переходным торфом являются: угол установки сопла α = 30°, угол активации расстила β → 60° (рисунок 10).
Рисунок 9 – Всасывающее сопло с установленными мундштуками
140 120 100
80 60 40 20
Угол активации расстила β, °
α=10° α=15° α=20°
α=25° α=30° α=35° α=40° α=45°
0 20 40 60
140 120 100
80 60 40 20
0 20 40 60
Угол активации расстила β, °
α=10° α=15° α=20°
α=25° α=30° α=35° α=40° α=45°
аб
Рисунок 10 – Зависимость длины оси активной зоны всасывающего факела
от угла установки сопла α и переднего угла мундштука (угла активации расстила) β для верхового (а) и переходного (б) торфа
Фактическая длина оси активной зоны всасывающего факела, мм
Фактическая длина оси активной зоны всасывающего факела, мм
Следовательно, угол атаки расстила = + → 90°. Однако, тогда задний угол (рисунок 8 а) →0°. Технологически это невозможно, поскольку, при работе машины, особенно при ее движении задним ходом на разворотах и прочем маневрировании, высока вероятность повреждения мундштука с соплом вплоть до их отрыва из-за трения о подстилающую поверхность залежи. Поэтому очевидно, что задний угол должен быть отличен от нуля и принимать значение 0° < ≤ 5°. Тогда угол атаки расстила 85° ≤ < 90°, что обеспечивается за счет угла установки сопла α = 30° и угла активации расстила 55°≤ <60°. Данные параметры следует считать рациональными. В качестве сравнения эффективности всасывания соплом с рациональным углом установки α = 30° фрезерной крошки из верхового и переходного торфа по материалам рисунка 10 построены графики, позволившие получить уравнения зависимости длины оси активной зоны всасывающего факела Lфм (мм) от угла активации расстила β (рисунок 11). Уравнения имеют следующий вид:
– для верхового торфа
фмв = 0,004 2 + 0,814 + 71,14 , R2 = 0,96. (15)
– для переходного торфа:
фмп = 0,012 2 + 0,304 + 65,71 , R2 = 0,99, (16)
140
120
100
90 80 70 60
й переходный
верхово
0 10 20 30 40 50 60
Угол активации расстила β, °
Рисунок 11 – Сравнение эффективности работы сопла, установленного под углом α = 30° при всасывании верхового и переходного торфа и высоте расположения сопла от подстилающей поверхности h = 25 мм
Рассчитанные коэффициенты корреляции для верхового ( в = 0,981) и переходного ( п = 0,945) торфа показали практическую функциональную связь (сходимость) длины оси активной зоны всасывающего факела с углом активации расстила.
Длина оси активной зоны всасывающего факела Lфм, мм
Сравнение данных, приведенных на рисунках 7 и 11, дает возможность утверждать, что использование предложенной конструкции активизирующего мундштука более чем в два раза увеличивает длину оси активной зоны всасывающего факела, в результате чего возрастает время воздействия воздушного потока на торфяную частицу, а, следовательно – увеличивается производительность торфяных пневмоуборочных машин.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Таким образом, в диссертации решена научная задача, имеющая значение для развития знаний в области создания и эксплуатации машин для пневматической уборки фрезерного торфа, соответствующая п. 3. паспорта научной специальности 05.05.06 «Горные машины», заключающаяся в обосновании рациональных параметров всасывающего сопла и конструктивных параметров мундштука, способного повысить эффективность всасывания путем изменения направленности и интенсивности воздушного потока.
Основные результаты диссертации следующие.
1. Установлено, что причиной отрыва частиц от подстилающей поверхности является не сила Магнуса, а подъемная сила, обусловленная разностью давлений.
2. Разработаны математические модели, позволяющие определять скорости воздушного потока, необходимые для страгивания торфяной частицы с места и отрыва ее от подстилающей поверхности.
3. Получен патент на изобретение лабораторной установки для исследования работы всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной машины, позволяющая испытывать модели сопел с углами установки 0– 90° к поверхности расстила, обеспечивая высоту сопла 0–200 мм.
4. Проведены экспериментальные лабораторные исследования по оценке эффективности всасывания торфяных частиц фрезерной крошки максимальным кондиционным размером 25 мм из верхового и переходного торфа при различных углах установки сопла. Отмечено, что по критерию максимальной длины оси активной зоны всасывающего факела, рациональными параметрами являются угол установки сопла – 30–35°, и высота расположения сопла над подстилающей поверхностью – 25 мм. Получены математические модели, описывающие зависимость фактической длины оси активной зоны всасывающего факела от угла установки.
5. Разработаны и созданы модели мундштуков на всасывающее сопло. Данные насадки позволяют повысить эффективность всасывания путем придания жесткой направленности воздушному потоку, не изменяя скорость всасывания на входе в сопло. Введен термин – «угол активации расстила».
6. Обоснованы рациональные параметры мундштука на сопло по критерию максимальной длины оси активной зоны всасывающего факела. С учетом необходимого заднего угла 5°, угол атаки расстила должен составлять 85°. При условии соблюдения рационального угла установки сопла 30–35°, рациональный угол активации растила должен составлять 50–55°. Отмечено, что применение предложенного активизирующего мундштука способно увеличить более, чем в два раза длину оси активной зоны всасывающего факела, а, следовательно – и повысить эффективность всасывания пневмоуборочными машинами из-за увеличения времени воздействия воздушного потока на торфяную фрезерную крошку.
Актуальность темы. Отечественная продукция, изготовленная на
основе фрезерного торфа, пользуется устойчивым коммерческим спросом на
Российском рынке и за рубежом. При этом добыча торфа осуществляется как
механическим, так и пневматическим методами. Пневматический метод
добычи торфа известен еще с 1930-х годов, его явное преимущество перед
механическим заключается в том, что продолжительность цикла
производства торфа составляет всего один день вместо двух. Поскольку
однодневных промежутков с хорошими погодными условиями в течение
сезона больше, чем двухдневных, надежность этого метода выше.
Самоходные и прицепные пневмоуборочные машины производились
ранее в Советском Союзе из черного металла и имели большие массу и
габаритные размеры. Из-за трения торфяной крошки о внутренние стенки
желобов возникало статическое электричество, вследствие которого имели
место случаи самовозгорания, и, даже взрывы подобных машин. А появление
гироскопического момента от вращения рабочего колеса вентилятора при
поворотах машины вело к потере устойчивости. Поэтому в 70-80-х годах
прошлого века эти машины постепенно перестали использовать. И только на
рубеже 1990-2000-х годов, с помощью новых проектов, в частности,
Канадской компании «Premier Tech», разработавшей прицепную и
самоходную машины SA-200 и SAM-404 с элементами металлоконструкции
из нержавеющей стали и алюминиевого сплава, этот метод обрел вторую
жизнь благодаря минимальным потерям торфа, отсутствию
подфрезеровывания влажной залежи при уборке, ограниченной
номенклатуре необходимого оборудования.
В России сегодня нет собственного производства пневмоуборочных
машин, но некоторые торфодобывающие компании закупили и используют
белорусские машины МПТУ-30 производства РУП «Могилевэнерго» и КТТ-
2 производства Эстонской фирмы «Kruviks OU». Эти машины являются
однотипными и различаются лишь в деталях. Практика их использования
показала, что машины весьма успешно справляются с верховым торфом, в то
время, как при всасывании фрезерной крошки из более плотных, переходного
и низинного видов торфа возникают трудности. Поэтому исследование,
направленное на повышение эффективности всасывания торфяной фрезерной
крошки пневмоуборочными машинами путем обоснованного выбора
рациональных параметров установки всасывающего сопла является
актуальным и своевременным.
Степень разработанности. Существенный вклад в исследование
процессов, развитие и совершенствование техники для пневматической
уборки фрезерного торфа внесли работы С.Г. Солопова, К.Ф. Терпиловского,
Л.О. Горцакаляна, Н.В. Кислова, М.П. Аршавского, А.М. Зальцмана, В.Л.
Лиходиевского, В.М. Пономарева, В.А. Телешева, А.С. Никифорова, В.В.
Чернышева, В.П. Савицкого, В.Я. Ильина, А.Н. Болтушкина, В.И.
Бакшинского, В.А. Ворзонина, Л.С. Кащенко, В.Н. Серова и др. Все эти
исследования, так, или иначе, касались зон транспортирования и разделения
торфовоздушной смеси. Исследований, касающихся зоны всасывания крайне
мало и полностью отсутствует направление, связанное с обоснованием
рациональных параметров установки сопла относительно поверхности
торфяной залежи.
Цель работы – обоснование рациональных параметров всасывающего
сопла торфяной пневмоуборочной машины, способствующих повышению
эффективности уборки торфа.
Объекты исследования – всасывающее сопло торфяной
пневмоуборочной машины.
Идея работы заключается в повышении эффективности работы
пневмоуборочной машины, оцениваемой по критерию длины оси активной
зоны всасывающего факела, путем выбора рационального угла установки
всасывающего сопла и использования специального мундштука, создающего
лучшие условия для страгивания торфяной частицы с места и последующего
ее отрыва от поверхности залежи.
Задачи исследования.
– проанализировать причину отрыва торфяных частиц от
подстилающей поверхности при воздействии воздушного потока
пневмоуборочной машины;
– разработать и создать лабораторную установку для исследования
конструкционных и режимных параметров работы модели всасывающего
сопла торфяной пневмоуборочной машины;
– провести экспериментальные исследования работы всасывающего
сопла пневмоуборочной машины в полевых и лабораторных условиях с
целью определения скорости воздушного потока во всасывающем факеле,
обосновать рациональные параметры установки всасывающего сопла;
– разработать конструкцию мундштука для всасывающего сопла и
обосновать его рациональные параметры.
Методы исследования включают научный анализ и обобщение опыта
использования торфяных пневматических машин, а также результатов ранее
выполненных работ по пневмоуборке и транспорту торфа; теоретические
исследования на базе математического моделирования страгивания торфяной
частицы с места и ее отрыва от поверхности залежи; экспериментальные
исследования в полевых и лабораторных условиях по оценке эффективности
всасывания сопла; обработку экспериментальных данных с применением
методов теории вероятности и математической статистики.
Достоверность результатов обеспечивается большим объемом
экспериментальных данных с их статистической обработкой,
удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и
экспериментальных исследований, расхождение между которыми не
превышает 7…8%. Научные результаты и выводы по работе имеют
теоретическое обоснование и не противоречат известным научным
представлениям о процессе пневматической уборки торфа.
Научные положения, выносимые на защиту.
1. Закономерность изменения скорости воздушного потока от
расстояния удаления от всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной
машины КТТ-2 может быть описана с достаточной степенью точности
(коэффициент детерминации R2 = 0,98) экспоненциальной функцией.
2. Рациональным следует считать угол установки всасывающего сопла
торфяной пневмоуборочной машины 30–35°. При этом зависимости длины
оси активной зоны всасывающего факела от угла установки сопла для
верхового и переходного видов торфа имеют полиномиальный вид со
степенью полинома 2 при коэффициенте детерминации R2 > 0,86.
3. Тесная, практически функциональная корреляционная связь между
длиной оси активной зоны всасывающего факела и углом активации расстила
позволяет описать зависимость между ними полиномом второго порядка с
коэффициентом детерминации более 0,96. При этом рациональным углом
активации расстила по критерию наибольшей длины оси активной зоны
всасывающего факела следует считать 55° ≤ < 60°.
Научная новизна работы:
– получены аналитические зависимости скорости воздушного потока,
необходимой для страгивания торфяной частицы с места и отрыва ее от
подстилающей поверхности от параметров торфяных частиц;
– экспериментально определена скорость всасывания и получена
зависимость скорости воздушного потока от расстояния удаления от
всасывающего сопла для торфяной пневмоуборочной машины КТТ-2;
– установлено, что плотность частиц переходного торфа (степень
разложения R = 35–40 %, среднее содержание влаги w = 44 %) максимально
допустимой кондиционной фракции (25 мм) в 1,46 раза больше, чем у частиц
верхового торфа (степень разложения R = 5–10 %, среднее содержание влаги
w = 44 %), что отличается от табличных данных. При этом скорость витания
торфяных частиц переходного торфа в 1,34 раза больше, чем у частиц
верхового торфа;
– разработан метод оценки эффективности всасывания по критерию
максимальной длины оси активной зоны всасывающего факела;
установлено, что рациональным углом установки сопла по критерию
максимальной длины оси всасывающего факела следует считать 30°.
– получены зависимости длины оси активной зоны всасывающего
факела от углов установки сопла и активации расстила для фрезерных частиц
из верхового и переходного торфа.
Научное значение работы заключается в развитии теории всасывания
торфяных фрезерных частиц пневматическим соплом торфоуборочной
машины и разработке метода оценки эффективности всасывания по
критерию длины оси активной зоны всасывающего факела, позволяющим
выбирать наиболее рациональные параметры установки всасывающих сопел
с учетом качественной характеристики добываемого торфа.
Практическое значение работы:
– разработана методика оценки скорости воздушного потока,
отличающаяся представлением скоростного поля не в виде изотах, а
плоскостью, учитывающей одновременно координаты по длине сопла и
расстояние удаления от него;
– получен патент на лабораторную установку для исследования
аэродинамических свойств торфовоздушной смеси и процессов всасывания
торфяной крошки;
– определено, что по критерию максимальной длины оси активной
зоны всасывающего факела рациональными являются следующие параметры:
угол установки сопла α = 30–35°; угол активации расстила 55° ≤ < 60°;
угол атаки растила 85° ≤ < 90°, соблюдение которых позволяет увеличить
время воздействия воздушного потока на торфяную крошку, а, следовательно
– повысить производительность пневмоуборочной машины.
Личный вклад автора состоит в анализе и обобщении результатов
теоретических и экспериментальных исследований, проведении полевых и
лабораторных экспериментов, обработке и интерпретации теоретических и
экспериментальных данных, разработке и создании лабораторной установки,
моделей сопла и мундштуков, обосновании рациональных параметров сопла
по критерию длины оси активной зоны всасывающего факела.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на 13-й,
14-й и 17-й Международной конференции «Социально-экономические и
экологические проблемы горной промышленности, строительства и
энергетики» (г. Тула, 2–3 ноября 2017 г., 30–31 октября 2018 г. и 1–3 ноября
2021 г.); Международной научно-практической конференции «Проблемы и
перспективы устойчивого развития торфяного дела в России» (г. Тверь, 17–
19 сентября 2018 г.); 18-й и 19-й Международной научно-практической
конференции «Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой
промышленности. Чтения памяти В.Р. Кубачека» (Екатеринбург, 2–3 апреля
2020 г., 20–21 мая 2021 г.); 5-м Международном инновационном горном
симпозиуме IIMS-2020 (Кемерово, 19–21 октября 2020 г); 2-й
Межданародной конференции «Устойчивое развитие Евразийских горных
регионов» SDEMR-2021 (Междуреченск, 21–23 сентября 2021 г.);
Международной конференции «Современные подходы в инженерных и
естественных науках» MAENS-2021 (Тверь, 10 сентября 2021 г); 30-м
Международном научном симпозиуме «Неделя горняка» (г. Москва, 01–04
февраля 2022 г.).
Реализация результатов работы. Результаты и методики
исследований и рекомендации в полном объеме используются ООО
«Пиндструп» (Псковская обл., Плюсский р-н, п. Заплюсье) при доработке и
эксплуатации торфяных пневмоуборочных машин КТТ-2. Также, результаты
исследований внедрены в учебный процесс Тверского государственного
технического университета в качестве методики проведения лабораторной
работы по дисциплине «Нагнетатели и тепловые двигатели» для студентов
специальности 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника».
Публикации. Основные научные результаты диссертации
опубликованы в 14 печатных работах, включая 1 статью в изданиях,
индексируемых базами Web of Science и Scopus, 4 статьи в журналах из
списка ВАК; получен 1 патент РФ на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из общей
характеристики работы, пяти глав, заключения и выводов, изложенных на
142 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 13 таблиц,
список использованной литературы из 127 наименований и 3 приложения.
Соответствие паспорту научной специальности. По теме и
содержанию материалов исследования диссертационная работа
соответствует научной специальности 05.05.06 «Горные машины» в части п.
3 области исследований «Обоснование и оптимизация параметров и режимов
работы машин и оборудования и их элементов».
Таким образом, в диссертации решена научная задача, имеющая
значение для развития знаний в области создания и эксплуатации машин для
пневматической уборки фрезерного торфа, соответствующая п. 3. паспорта
научной специальности 05.05.06 «Горные машины», заключающаяся в
обосновании рациональных параметров всасывающего сопла и
конструктивных параметров мундштука, способного повысить
эффективность всасывания путем изменения направленности и
интенсивности воздушного потока.
Основные результаты диссертации следующие.
1. Установлено, что причиной отрыва частиц от подстилающей
поверхности является не сила Магнуса, а подъемная сила, обусловленная
разностью давлений.
2. Получен патент на изобретение лабораторной установки для
исследования работы всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной
машины, позволяющая испытывать модели сопел с углами установки 0–90° к
поверхности расстила, обеспечивая высоту сопла 0–200 мм.
3. Проведены экспериментальные лабораторные исследования по
оценке эффективности всасывания торфяных частиц фрезерной крошки
максимальным кондиционным размером 25 мм из верхового и переходного
торфа при различных углах установки сопла. Отмечено, что по критерию
максимальной длины оси активной зоны всасывающего факела,
рациональными параметрами являются угол установки сопла – 30–35°, и
высота расположения сопла над подстилающей поверхностью – 25 мм.
Получены математические модели, описывающие зависимость фактической
длины оси активной зоны всасывающего факела от угла установки.
4. Разработаны и созданы модели мундштуков на всасывающее сопло.
Данные насадки позволяют повысить эффективность всасывания путем
придания жесткой направленности воздушному потоку, не изменяя скорость
всасывания на входе в сопло. Введен термин – «угол активации расстила».
5. Обоснованы рациональные параметры мундштука на сопло по
критерию максимальной длины оси активной зоны всасывающего факела. С
учетом необходимого заднего угла 5°, угол атаки расстила должен составлять
85°. При условии соблюдения рационального угла установки сопла 30–35°,
рациональный угол активации растила должен составлять 50–55°. Отмечено,
что применение предложенного активизирующего мундштука способно
увеличить более, чем в два раза длину оси активной зоны всасывающего
факела, а, следовательно – и повысить эффективность всасывания
пневмоуборочными машинами из-за увеличения времени воздействия
воздушного потока на торфяную фрезерную крошку.
1.КисловН.В.,БакшанскийВ.И.,ВакуновВ.М.Основы
пневмотранспорта сыпучих торфяных сред. Мн.: Наука и техника. 1981. 182
с.
2.АнтоновВ.Я.,КопенкинВ.Д.Технологияикомплексная
механизация торфяного производства. М.: Недра, 1983. 287 с.
3. Копенкин В.Д., Копенкина Л.В, Самсонов Л.Н. Развитие техники
пневматической уборки фрезерного торфа // Горный информационно-
аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2006. № 1. С. 317–
321.
4. Blaess V. Die Stromung in Rohen und die Berechnung weitverzweister
Leitungen und Kanale. Berlin, 1911. 139 р.
5. Карг Г.Р. Промышленная вентиляция. Пневматический транспорт
материалов. М.: ГТИ, 1930. 40 с.
6. Жоховский В.П. Расчет пневматического транспорта лузги.
Маслобойно-жировое дело, 1930. № 3 С. 12–17.
7. Колычев В.И. Механизация транспорта массовых грузов в сельском
хозяйстве. М.-Л.: Сельхозгиз, 1936. 401 с.
8. Gutzeit H. Probleme des Transportes von Festteilchen ib Gasen. Leipzig:
Jahrbuch der Müllerei, 1951. рр. 34–39.
9. Козьмин П.С. Машины непрерывного транспорта, ч. 3. Л.-М.: ОНТИ,
1936. 271 с.
10. Barth W. Physikalische und wirtschaftliche Probleme des Transportes
von Festteilchen in Flüssigkeiten und Gasen // Chemie-Ingenieur-Technik, 1958.
№ 3, рр. 171–180.
11. Barth W. Physikalische und wirtschaftliche Probleme des Transportes
von Festteilchen in Flüssigkeiten und Gasen // Chemie-Ingenieur-Technik, 1960.
№ 3, рр. 164–171.
12.ДзядзиоА.М.Пневматическийтранспортна
зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Заготиздат, 1961. 328 с.
13. Дзядзио А.М., Кеммер А.С. Пневматический транспорт на
зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1967. 295 с.
14. Кенигсман Ф. Мельничные пневматические транспортные
установки и их элементы // В кн.: Мельничный пневматический
транспорт за рубежом, вып. 1. М.: Хлебиздат, 1956. С. 17–26.
15.СмолдыревА.Е.Гидравлическийипневматический
транспорт на угольных предприятиях. М.: Углетехиздат, 1956. 291 с.
16. Смолдырев А.Е. Гидро- и пневмотранпорт. М.: Металлургия,
1975. 384 с.
17. Урбан Я. Пневматический транспорт. М.: Машиностроение,
1967. 256 с.
18.БроунштейнБ.И.,ТодесО.М.Основытеории
пневматического транспорта // Журнал технической физики, 1953. Т.
23, вып. 1. С. 110–126.
19. Тодес О.М. Основные проблемы адсорбции и катализа на
движущимся и взвешенном слое. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1955. 100 с.
20. Успенский В.А. Пневматический транспорт материалов во
взвешенном состоянии. Свердловск: Металлургиздат, 1952. 212 с.
21. Успенский В.А. Пневматический транспорт. Свердловск:
Металлургиздат, 1959. 232 с.
22. Клячко Л.С. Пневматический транспорт на деревообделочных
предприятиях и нагнетательно-пневматической установки. Л.: Кубуч,
1931. 56 с.
23.ЧассС.И.Исследованиепроцессапневматического
транспортирования продуктов обогащения асбеста: Автореф. дис. …
канд. техн. наук. Свердловск, 1969. 21 с.
24. Калинушкин М.П. Пневматический транспорт: Влияние
механических примесей к воздуху на потери в трубопроводе. Тр.
ЦАГИ, 1936, вып. 226. 54 с.
25. Горцакалян Л.О. Исследование процесса транспортирования
фрезерного торфа пневматическим способом: Дис. канд.техн. наук. М., 1961.
159 с.
26. Солопов С.Г., Горцакалян Л.О., Самсонов Л.Н. Торфяные машины
и комплексы. М.: Недра, 1973. 392 с.
27. Ильин В.Я. Исследование процесса транспортирования фрезерного
торфа пневматическим способом с различными концентрациями аэросмеси:
Дис. канд. техн. наук. Калинин, 1973. 247 с.
28. Орловский Э.Р. Выбор некоторых расчетных величин при
проектировании установок пневмотранспорта // Тр. Ростов. Инженерно-
строительного ин-та, 1957, вып. 9, С. 52–69.
29. Петренко С.М., Березовский Н.И. Влияние режимных параметров
вертикального пневмотранспорта измельченного торфа на относительное
скольжение воздушной и твердой фаз // Вестник ТвГТУ. Серия «Технические
науки», 2020. № 3(7). С. 50–57. DOI: 10.46573/2658-5030-2020-3-50-57.
30.КисловН.В.Физическиеиаэродинамическиесвойства
измельченного торфа. Минск: Вышэйшая школа, 1967. 146 с.
31. Опейко Ф.А. Оценка интенсивности перемешивания жидкостей в
химических реакторах // Тр. ЛенНИИХиммаша, 1965, т. 49. С. 69–76.
32.ПономаревВ.М.Исследованиесопротивленияплавныхи
сегментных отводов при пневматическом транспортировании фрезерного
торфа с малой и высокой концентрациями аэросмеси: Автореф. дис. канд.
техн. наук. Калинин, 1967. 22 с.
33. Савицкий В.П. Исследование сопротивления движению торфо-
воздушной смеси в поворотах трубопроводов: Автореф. дис. канд. техн. наук.
Минск, 1972. 17 с.
34. Горцакалян Л.О., Жилин Д.Н., Ильин В.Я. Пневматический
транспорт фрезерного торфа с высокой весовой концентрацией аэросмеси //
Тр. Калинин. политехн. ин-та, 1969, вып. 4(17), С. 188–192.
35.ЧарнкоЕ.В.Испытаниепневматическихмашинпо
транспорту фрезерного торфа //Торфяное дело, 1930. № 1. С. 21–27
36. Давыдов Л.Р., Селеннов В.Г. О пневматической уборке
фрезерного торфа // Торф и бизнес, 2008. № 4(14). С. 24–28.
37. Лазарев А.В., Корчунов С.С. и др. Справочник по торфу. М.:
Недра, 1982. 760 с.
38. Солопов С.Г., Горцакалян Л.О., Самсонов Н.Л., Цветков В.И.
Торфяные машины и комплексы. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра,
1981. 416 с.
39. Делегация НП «Российское торфяное общество» посетило
Канаду // Торф и бизнес, 2008. №3(13) 2008. С. 2–4.
40. URL: https://www.ptchronos.com/ru-ru/ппродукция/peat-moss-
field-equipment/peat-harvesting (дата обращения: 21.01.2020)
41.URL:http://kruviks.ee/services.html#3(датаобращения
21.01.2020)
42.URL:
https://energobelarus.by/market/catalog/mashina_pnevmotorfouborochnaya_
mptu 30/ (дата обращения 21.01.2020).
43.URL:https://peat-
machine.at.ua/index/pnevmaticheskij_kombajn_jik_40df/0-25(дата
обращения 19.02.2020)
44. Столбикова Г.Е., Иванов В.А., Королев И.О. Инновационный
подход к увеличению сборов и снижению выбросов торфа при уборке
пневматическим способом // Горный информационно-аналитический
бюллетень (научно-техн. журнал), 2016. № 10. С. 105–110.
45.ОпейкоФ.А.Степеньпереработкиторфав
перерабатывающих и формующих машинах// В кн. «Сборник научных
трудов», вып. 1. Мн.: Изд. АН БССР, 1951. С. 46– 52
46. Опейко Ф.А.Механизация и автоматизация торфяного
производства. Минск: Высшая школа, 1963. 148 с.
47. Афанасьев А.М., Потапов В.Я., Александрова Е.И. Анализ
закономерностей разделения минералов на полке фрикционного сепаратора //
Математическое моделирование механических явлений: мат-лы Всеросс.
научно-техн. конф. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2011. С. 47–53.
48. Анохин П.М., Потапов В.Я, Потапов В.В., Степаненков Д.Д. Выбор
информативных признаков для разделения асбестовых руд // Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-техн. журнал), 2017. № 4.
С. 53–64.
49. Потапов В.Я., Макаров В.Н., Анохин П.М., Потапов В.В. и др.
Изучениеаэродинамическиххарактеристикчастиц,обладающих
парусностью с целью создания пневмотранспортных систем // Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-техн. журнал), 2017. № 5.
С. 52–56.
50. Потапов В.Я., Потапов В.В., Анохин П.М., Степаненков Д.Д.
Определение коэффициентов трения и восстановления сыпучих материалов
дляпроектированияаппаратов//Мат-лынаучно-техн.конф.
«Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного
сырья». Екатеринбург: УГГУ, 2015. С. 176–183.
51. Потапов В.Я., Потапов В.В., Анохин П.М., Баранов И.М., Викулов
Е.А. Разработка аэродинамических активных фрикционных сепараторов //
Мат-лы научно-техн. конф. «Инновационные технологии обогащения
минерального и техногенного сырья». Екатеринбург: УГГУ, 2015. С. 218–
225.
52. Потапов В.Я., Потапов В.В., Костюк П.А., Анохин П.М., Семенов
А.В.Использованиепневматическихустройствдлятранспортировки
сыпучих смесей после предварительного разделения материалов // Мат-лы
научно-техн. конф. «Инновационные технологии обогащения минерального
и техногенного сырья». Екатеринбург: УГГУ, 2015. С. 229–232.
53. Потапов В.Я., Потапов В.В., Ляпцев С.А., Семериков Л.А., Анохин
П.М. Конструкционное моделирование сепаратора для разделения руд по
трению и упругости // В сб. «Математическое моделирование
механических явлений». Екатеринбург: УГГУ, 2015. С. 51–57.
54. Потапов В.Я., Потапов В.В., Анохин П.М., Степаненков Д.Д.
Формирование разделительных поверхностей на основе исследования
компо-зитных материалов // В сб. «Технологическое оборудование для
горной и нефтегазо-вой промышленности». Мат-лы XIV Междун.
научно-техн. конф. «Чтения памяти В.Р. Кубачека» в рамках Уральской
горнопромышленной декады. Екатеринбург: УГГУ, 2016. С. 419–422.
55. Потапов В.Я., Потапов В.В., Семериков Л.А., Анохин П.М.
Результатыразделенийасбестосодержащихруднамагнитно-
фрикционных аппаратах // В сб. «Технологическое оборудование для
горной и нефтегазовой промышленности». Мат-лы XIII Междун.
научно-техн. конф. «Чтения памяти В.Р. Кубачека» в рамках Уральской
горнопромышленной декады. Екатеринбург: УГГУ, 2015. С. 195–199.
56. Анохин П.М. Обоснование параметров аэродинамически
активныхфрикционныхсепараторовдляразделения
асбестосодержащих руд. Дис. канд. техн. наук. Екатеринбург: УГГУ,
2018. 163 с.
57. Тимухин С.А., Копачев В.Ф., Каргин И.В. Основы теории
аэродинамического расчета шахтных осерадиальных вентиляторов //
Изв. вузов. Горный журнал, 2010. № 8. С. 107–110.
58. Тимухин С.А., Копачев В.Ф., Лысенко С.В. О разработке
типоразмерногорядашахтныхподземныхосерадиальных
вентиляторов // Изв. вузов. Горный журнал, 2010. № 7. С. 97–100.
59. Тимухин С.А., Копачев В.Ф., Тимухин А.С. Обоснование
нормативных сроков службы вентиляторов главного проветривания //
Известия вузов. Горный журнал, 2009. № 6. С. 71–73.
60. Тимухин С.А., Макаров Н.В., Копачев В.Ф. Исследование
эффективностимеридиональногоэнергетическогонаправляющего
аппарата // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-техн.
журнал), 2009. № 9. С. 368–371.
61. Тимухин С.А., Макаров Н.В., Копачев В.Ф.Особенности
аэродинамическогорасчетаэнергетическогонаправляющегоаппарата
шахтного радиального вентилятора // Известия вузов. Горный журнал, 2006.
№ 6. С. 93–96.
62.ТимухинС.А.,КопачевВ.Ф,ШантаринС.С.Проблемы
оптимизации параметров шахтных вентиляторов смешанного принципа
действия по критерию энергозатрат // Известия вузов. Горный журнал, 2001.
№ 12. С. 54–59.
63. Копачев В.Ф. Обоснование и выбор рациональных схемных
решений комплексов шахтных вентиляторных установок: Автореф. дис. д-ра
техн. наук. Екатеринбург: УГГУ, 2020. 33 с.
64. Самсонов Л.Н., Синицын В.Ф. Торфяные машины и комплексы. Ч.
3. Тверь: ТГТУ, 2001. 140 с.
65. Пат. РФ № 2502661 МПК B65G 53/00. Способ вакуумно-
пневматическоготранспортированиясыпучихматериаловсвысокой
массовой концентрацией. Заявка № 2012136492/11: заявл. 27.08.2012 /
Абрамов Я.К., Веселов В.М., Залевский В.М., Тамурка В.Г., Володин В.С.,
Гукасов Н.А., Дворяников В.Н.; заявитель Закрытое акционерное общество
“Твин Трейдинг Компани”.
66. Пат. РФ № 2535821 МПК B65G 53/24. Вакуумно-пневматическое
устройство для транспортирования сыпучих материалов с высокой массовой
концентрацией. Заявка № 2013148616/11: заявл. 31.10.2013 / Абрамов Я.К.,
Веселов В.М., Залевский В.М., Тамурка В.Г., Володин В.С., Гукасов Н.А.,
Севостьянов Ф.М. Дворяников В.Н.; заявитель Закрытое акционерное
общество “Твин Трейдинг Компани”.
67. Горцакалян Л.О., Чернышев В.В. Исследование скоростного поля
всасывающего, нагнетательного и всасывающе-нагнетательного факелов
активного сопла пневмоуборочной машины // Технология и комплексная
механизация торфяного производства: межвузовский тематический сборник.
Калинин: КПИ, 1977. С. 28–32.
68.ГорцакалянЛ.О.Влияниепоступательнойскорости
пневмоуборочной машины на изменение концентрации аэросмеси //
Механизация процессов добычи и переработки торфа: труды Калининского
политехнического института. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1974. С. 20–24.
69. Соболев А.А., Мельник П.А., Тютюнник А.О. Движение частиц в
воздушном потоке // Вектор науки ТГУ, 2011. № 3(17). С. 82–86.
70. Солопов С.Г., Горцакалян С.Г., Чернышев В.В. Определение
минимальной скорости воздушного потока на входе во всасывающее сопло
пневмоуборочной машины // Механизация добычи торфа: сб. научн. тр. М.:
Недра, 1974. вып. XVII (XIII). С. 5–9.
71.ГорцакалянЛ.О.Влияниехарактеристиквентилятораи
пневмосистемы пневмоуборочной машины на скорость входа потока в сопло
и концентрацию аэросмеси // Механизация процессов добычи и переработки
торфа:трудыКалининскогополитехническогоинститута.М.:
ЦНИИТЭстроймаш, 1974. С. 24–32.
72.ЯблоневА.Л.,ЩербаковаД.М.,АндриановаА.А.
Экспериментальное определение скорости витания торфяных частиц в
пневмотранспортныхустановках//Социально-экономическиеи
экологическиепроблемыгорнойпромышленности,строительстваи
энергетики: мат-лы Междун. конф. под общ. ред. Р.А. Ковалева (Тула, 30–31
октября 2018 г.). Тула: ТулГУ, 2018. С. 117–124.
73. Соловьев К.Н., Яблонев А.Л., Щербакова Д.М. Исследование
зависимости параметров витания частиц торфа в пневмотранспортных
устройствах от качественной характеристики фрезерной крошки // Проблемы
и перспективы устойчивого развития торфяного дела в России: мат-лы
Междун. научно-практ. конф. (Тверь,17–19 сентября 2018 г.).Тверь:
ТвГТУ. С. 137–141.
74. Горцакалян Л.О. Расчетная или приведенная скорость витания
фрезерного торфа // Технология и комплексная механизация торфяного
производства: межвузовский тематический сборник. Калинин: КПИ, 1977. С.
24–28.
75. Солопов С.Г., Горцакалян Л.О. Вопросы пневмотранспорта
фрезерного торфа в горизонтальных трубах // Торфяная промышленность,
1961. № 6. С. 6–10.
76.ГорцакалянЛ.О.Окоэффициентесопротивленияпри
транспортировании фрезерного торфа по горизонтальным трубам // Горный
журнал, 1960. № 7. С. 35–42.
77. Самсонов Л.Н., Синицын В.Ф. Торфяные машины и комплексы:
Учебник для ВУЗов. Ч. 3. Тверь: ТГТУ, 2001. 140 с.
78. Калинушкин М.П. Обеспыливающие установки. М.: Изд-во
Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1957. 144 с.
79. Горцакалян Л.О. Расчет и конструирование пневматических
установок для уборки и транспортировки фрезерного торфа. Калинин: КПИ,
1973. 120 с.
80. Спиваковский А.О., Мучник В.С., Юфин А.П. Гидравлический и
пневматический транспорт на горных предприятиях. М.: Мосгосгортехиздат,
1962. 252 с.
81. Чернышев В.В., Горцакалян Л.О., Ворзонин В.А. Исследование
механизмавзвешиванияторфянойфрезернойкрошкисзалеживо
всасывающем факеле сопла с пневмоуборочной машины // Механизация
добычи торфа: сб. научн. тр. М.: Недра, 1974. вып. XVII (XIII). С. 17–21.
82. Викторов М.С., Маринин О.О., Смык А.Ф. Применение эффекта
Магнуса в инфраструктуре дороги // Автомобиль, дорога, инфраструктура.
2019. № 1(19). С. 23–31.
83. Керученко Л.С., Мальцева Е.И. Механизм осаждения частиц
загрязнений в капиллярных каналах // Инновационные технологии в
машиностроении: сб. тр. VIII Междун. научно-практ. конф. 18–20 мая 2017.
г.Юрга.Томск:ТПУ,2017.С.288–293.URL:
http://earchive.tpu.ru/handle/11683/45708 (дата обращения 06.11.2021).
84. Полюшкин Н.Г. Основы теории трения, износа, смазки. Красноярск:
Красноярский гос. аграрный университет, 2013. 192 с.
85. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.П. Адгезия твердых тел. М.:
Наука, 1977. 280 с.
86. Самсонов Л.Н. Фрезерование торфяной залежи. – Москва: Недра,
1985, 211 с.
87. Амарян Л.С. Прочность и деформируемость торфяных грунтов. М.:
Недра, 1969. 192 с.
88. Горфин О.С., Фомин К.В. Конвейерный транспорт. Тверь: ТГТУ,
2008. 114 с.
89.URL:http://genphys.phys.msu.ru/slepkov/glava_9-int.pdf(дата
обращения 15.02.2022).
90. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975.
380 с.
91. URL: https://yandex.ru/images/search?text=коэффициент%20лобового
%20сопротивления%20для%20шара&stype=image&lr=14&source=wiz&pos=5
&img_url=https%3A%2F%2Fi5.rae.ru%2Fupfs%2Fi%2F2011%2F06%2Fimage1
18.jpg&rpt=simage (дата обращения 06.11.2021).
92. Адельсон С.В. Процессы и аппараты нефтепереработки и
нефтехимии. М.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1963. 311 с.
93. URL: http://thermalinfo.ru/svojstva-gazov/gazovye-smesi/fizicheskie-
svojstva-vozduha-plotnost-vyazkost-teploemkost-entropiya(датаобращения
15.02.2022).
94. Прандтль Л. Эффект Магнуса и ветряной корабль // Успехи
физических наук, 1925. Т. 5. Вып. 1–2. С. 1–27.
95. Гендугов В.М., Глазунов Г.П. Ветровая эрозия почвы и запыления
воздуха. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. 240 с.
96.ЭффектМагнуса.URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Магнуса (дата обращения 06.11.2021).
97. Никитин Е.М. Теоретическая механика. М.: Наука. Главная
редакция физико-математической лит-ры, 1983. 336 с.
98. Kremcheev E.A., Kremcheeva D.A. Technological Approaches to
Reducing the Loss of Peat Raw Materials in Fields with Hydrological Regime //
Indian Journal of Science and Technology, 2016. vol. 9. No. 12. p. 89525.
99. Гейлер В.Л., Дубовиков С.Л. Опыт работы ЗАО «Росторфинвест» //
Торф и Бизнес, 2006. № 1(3). С. 18–21.
100.ТермоанемометрBenetechGM8903.URL:
https://supereyes.ru/catalog/anemometr/termoanemometr_benetech_gm8903/?r1=y
andext&r2=&yclid=5743894102714669263 (дата обращения 30.09.21).
101. Yablonev A., Scherbakova D. Evaluation of KTT-2 Pneumatic Peat
Harvesting Machine’s Nozzle Suction Capacity // E3S Web of Conferences Vol.
174. Vth International Innovative Mining Symposium, 2020. article No. 01044.
102. Яблонев А.Л., Щербакова Д.М. Исследование всасывающего
факелаторфянойпневмоуборочноймашиныКТТ-2//Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-техн. журнал), 2019. №
12 S39. С. 47–58. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-12-39-47-58
103.ЯблоневА.Л.,ЩербаковаД.М.Исследованиеработы
всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной машины // Вестник ТвГТУ.
Серия «Технические науки», 2020. № 3(7). С. 40–49. DOI: 10.46573/2658-
5030-2020-3-40-49.
104. Singh K. Allocation and Sustainable Management of Peat Resources
on Public Land // AEP Public Land Management, 2016. No. 9. pp. 1–14.
105.ЯблоневА.Л.,ЩербаковаД.М.Исследованиеработы
всасывающего сопла машины для пневматической уборки фрезерного торфа
// В сб.«Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой
промышленности». Мат-лы XVIII Междун. научно-техн. конф. «Чтения
памяти В.Р. Кубачека», в год памяти и славы горняков, к 75-летию Победы в
Великой Отечественной войне. Под общ. ред. Ю.А. Лагуновой.
Екатеринбург, 2–3 апреля 2020 г. Екатеринбург: УГГУ, 2020. С. 80–83.
106. ГОСТ Р 50902-2011 «Торф топливный для пылевидного
сжигания».URL:http://docs.cntd.ru/document/1200085577(дата
обращения 24.10.2020).
107. ГОСТ 13672-76 «Торф фрезерный для производства
брикетов.Техническиетребования».URL:
http://docs.cntd.ru/document/1200024027 (дата обращения 24.10.2020).
108.ГОСТ Р52067-2003 «Торфдляпроизводства
питательных грунтов».URL: http://docs.cntd.ru/document/1200032117
(дата обращения 24.10.2020).
109. ГОСТ 51213-98 «Торф низкой степени разложения». URL:
http://docs.cntd.ru/document/1200026840 (дата обращения 24.10.2020).
110. ГОСТ 11130-75 «Торф. Методы определения мелочи и
засоренности».URL:http://docs.cntd.ru/document/1200024151(дата
обращения 24.10.2020).
111.ЯблоневА.Л.,ЩербаковаД.М.Исследование
аэродинамических параметров фрезерного торфа, добываемого ООО
«Пиндструп» // Труды ИнсТорфа, 2020, № 22(75). С. 32–38.
112. Пат. РФ № 2760605 МПК Е21С 49/00 Пневматическая
лабораторная установка для исследования скорости всасывания
торфяной крошки. Заявка № 2020143755: заявл. 28.12.2020 / Яблонев
А.Л., Щербакова Д.М., Гусева А.М., Купорова А.В.; заявитель ФГБОУ
ВО ТвГТУ.
113. Яблонев А.Л. Торфяные машины, их эксплуатация и ремонт.
Лабораторный практикум: учебное пособие. Тверь: ТвГТУ, 2019. 112 с.
114. Сhertkova E., Sizova V. Production and Technological
Parameters of Milled Peat Extraction Depending on Organization of Peat
Machines Operations // E3S Web of Conferences: IV th International
InnovativeMiningSymposium,2019.Vol.105.p.01002.
DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910501002
115. Прягаев Ю.В. Есть ли будущее у пневмовалкователя? // Торф и
Бизнес, 2007. № 2(8). С. 23–26.
116. Yablonev A., Misnikov O., Scherbakova D., Goryachev V. Study of the
dependence of the air flow velocity on the parameters of the suction nozzle
installation of the peat pneumatic harvesting machine //E3S Web of Conferences
Vol. 278. The Second Interregional Conference “Sustainable Development of
EurasianMiningRegions(SDEMR-2021)”,2021.articleNo.01021.
DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127801021
117.Яблонев А.Л.,ЩербаковаД.М.Обоснованиепараметров
установки сопла торфяной пневмоуборочной машины над подстилающей
поверхностью залежи // Вестник ТвГТУ. Серия «Технические науки», 2021.
№ 4(12). С. 38–45. DOI: 10.46573/2658-5030-2021-4-38-46
118. Яблонев А.Л., Щербакова Д.М. Зависимость фактической длины
осивсасывающегофакелаотуглаустановкисоплаторфяной
пневмоуборочной машины // Международный научно-исследовательский
журнал,2021.№11(113)ч.1.С.79–85.DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.113.11.015
119. Заявка на изобретение РФ № 2021117767 Насадки для рабочего
органа пневмоуборочной машины в виде сопла / А.Л. Яблонев, Д.М.
Щербакова, А.М. Гусева. Заявл. 16.06.2021 г.
120.Яблонев А.Л.,ЩербаковаД.М.Обоснованиепараметров
мундштука для всасывающего сопла торфяной пневмоуборочной машины //
Вестник ТвГТУ. Серия «Технические науки», 2022. № 1(13). С. 46–56.
121. Богатов Б.А., Копенкин В.Д. Математические методы в торфяном
производстве. М.: Недра, 1991. 240 с.
122. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее
инженерные приложения. М.: Наука, 1988. 480 с.
123. Волкус С.П., Кислов Н.В. Исследование аэродинамики
пневмоуборочного сопла // Технология торфяного производства и
торфяные машины. Вып. 2. Минск: Вышэйшая школа, 1973. С. 23–29.
124. Волкус С.П., Кислов Н.В. Результаты определения потерь
давления в пневмоуборочном сопле при работе на чистом воздухе //
Технология торфяного производства и торфяные машины. Вып. 2.
Минск: Вышэйшая школа, 1973. С. 78–91.
125.КисловН.В.,ВолкусС.П.Исследованиеработы
пневматических сопел на торфовоздушной смеси // Технология
торфяного производства и торфяные машины. Вып. 2. Минск:
Вышэйшая школа, 1973. С. 92–102.
126. Рогов В.А. Влияние состава и свойств древесной пыли на
режимработыипараметрыцентрализованнойпылеуборочной
установки. Дис. … канд. техн. наук. по спец. 05.21.05. Красноярск:
СибНИИЛП, 1983. 225 с.
127. Яблонев А.Л., Щербакова Д.М. Определение длины оси активной
зонывсасывающегофакелаторфянойпневмоуборочноймашины//
Социально-экономическиеиэкологическиепроблемыгорной
промышленности, строительства и энергетики: мат-лы XVII Междун. конф.
(Тула, 1–3 ноября 2021 г.). Тула: ТулГУ, 2021. С. 67–73.
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.9 (20 отзывов)
5 (145 отзывов)
5 (14 отзывов)
5 (91 отзыв)
4.7 (96 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.8 (2878 отзывов)
4.4 (93 отзыва)
4.2 (6 отзывов)
