Курсовая работа по предмету




Скачать 420.15 Kb.
Название Курсовая работа по предмету
страница 2/8
Тип Курсовая
1   2   3   4   5   6   7   8

1.2 Обработка изделий во вращающихся барабанах.



Силы, действующие на материальную точку в барабане. Техноло­гические процессы в машинах барабанного типа (стиральных, химчистки, сушильных и др.) основаны на принципе динамиче­ского взаимодействия материальных систем, участвующих в отно­сительном движении барабана и обрабатываемых изделий. При этом на обрабатываемую материальную движущуюся с ускоре­нием систему (изделие) действуют силы центробежная и тяжести, а также сила инерции при изменении скорости относительного движения (вращения) барабана.

В каждой точке обрабатываемых изделий массой т действие указанных сил проявляется определенным обра­зом (рис. 1). В совокупности все эти силы определяют направление и характер движения данной материаль­ной точки.

Действие сил центробежной Fц и тяжести Fт характеризуется известным соотношением (так называемым кри­терием Фруда, или фактором разделе­ния)

(1.1)

где  – угловая скорость вращения барабана, r – радиальное расстояние от оси вращения до материальной точки.
Материальнаяточка массой m приобретает относительное дви­жение в барабане в сторону результирующего ускорения:



Результирующая сила F=Fц +Fт в относительном движении точки определяет силовое взаимодействие ее с барабаном в пре­одолении силы сопротивления Pt и характеризует эффект разде­ления взаимодействующих систем (изделие – барабан) при дан­ном факторе разделения Ф. Уравнение движения обрабатываемой системы (точки) в этом случае можно представить в виде



где Рдв – сила, направленная в сторону движения точки

Режимы движения материального потока. Движение мате­риального потока (раствор и обрабатываемые изделия) зависит от частоты вращения барабана. Условно выделяют четыре режима: лавинообразный при Ф<<1 (рис. 2, а); лавиноводопадный при Ф<1 (рис. 2,6); водопадный (критический) при Ф=1 (рис. 2, в) и закритический при Ф>>1 (рис. 2, г). Применяя основные факторы, влияющие на режим движения потока, можно получить требуемые смешанные или близкие к граничным режимы обработки изделий, наилучшие для протекания процесса. Так, с возрастанием частоты вра­щения барабана лавинообраз­ный режим движения через смешанный (лавиноводопадный) переходит в водопадный. При достижении так называе­мых критических значений час­тоты вращения часть загрузки начинает вращаться вместе с барабаном, а при дальнейшем увеличении частоты вращения все изделия примкнут к стенке барабана

Рассмотрим подробнее движение потока в лавиноводопадном режиме (стирка, мойка). При этом различают две его части: вос­ходящую 1 (см. рис. 2, б) и нисходящую 2 ветви.

Восхождение потока изделий вместе с частью жидкости про­исходит из левого нижнего квадранта окружности барабана в ле­вый верхний квадрант. Материальная точка А0 (рис. 3) потока, лежащая на внутренней поверхности барабана в левом нижнем квадранте, при движении барабана подвергается действию дви­жущей силы Рдв, преодолевающей силу сопротивления Р.



где Fц – центробежная сила, Fт – сила тяжести,  – угол подъема точки в ниж­нем квадранте, f – коэффициент трения, т – масса точки,  – угловая скорость вращения барабана

Так как



(1.2)

откуда

(1.3)

При подъеме выше горизонтального диаметра барабана ( = /2 + ) положение точки А будет характеризоваться углом . На точку действуют направленная к центру составляющая силы тяжести, равная mgsin, и направленная от центра центробеж­ная сила m2/Rб. Если угол  таков, что mg sin = m2Кб, т. е. sin  = 2 Rб/g = Ф, то точка А будет падать в нижнюю часть бара­бана по параболе как свободное тяжелое тело, брошенное со ско­ростью  = /Rб под углом, к горизонту = /2 –. Угол  в этом случае называют углом отрыва.

При   0 (неподвижный барабан) и f = tg , где  – угол трения, из уравнения (3) получаем



т. е  = .

Ясно, что  должен быть <�/2, так как точка в верхнем квад­ранте не может оставаться неподвижной, а может лишь отор­ваться от поверхности барабана или вращаться вместе с ним Если учесть, что коэффициент трения движения f0 меньше ко­эффициента трения покоя f, то точка А, достигнув уровня, соот­ветствующего углу  (  = /2 + ), определяемому по уравнению (3), остановится, а барабан будет вращаться. Точка скользит по барабану, коэффициент трения снижается с f до f0, условие равновесия (1.2) нарушается, и точка начинает скользить вниз, чтобы остаться на уровне 0<�, соответствующем коэффициенту трения f. Как только точка остановится, опять может возникнуть коэффициент трения f0, и тогда последует движение ее совместно с барабаном до уровня, соответствующего углу р, когда она оста­новится и наступит ее повторное скольжение. Следовательно, ма­териальный поток, соприкасающийся с поверхностью барабана, испытывает в определенные моменты времени трение со скольже­нием Скольжению способствует незначительная величина силы сцепления масс восходящего потока с барабаном.

Движение точки в i-м слое восходящего потока происходит при соответствующих значениях i, i, i, и Фi,. По уравнению (1.3) можно сделать вывод, что i, по слоям восходящего пото­ка – величина переменная, зависящая от скорости i = Ri.

Координаты точек отрыва слоев потока, характеризующихся углом i, лежат на кривой второго порядка, для которой известны граничные координаты точек, например для точки A yA = R2бФ, для точки 0 y0 = 0, x0 = 0. Эта кривая представ­ляет собой окружность радиуса r0=1/(2Ф).

Относительная скорость скольжения двух смежных слоев ск = i– i-1 вызывает взаимное трение изделий в процессе мойки

Нисхождение потока характеризуется падением изделий в нижнюю часть барабана Траектория точки А изделия при этом представляет собой кривую AFB, состоящую из двух ветвей: AF (подъем после отрыва от гребня барабана со скоростью w) и FB (свободное падение).

Высоту y1 ветви AF можно определить из уравнения движения тела:



но



следовательно, время падения



где п, Dб – частота вращения и диаметр рабочего барабана. Учитывая это уравнение, находим

(1.4)

Отрыв изделия от стенки барабана происходит при условии, что составляющая силы тяжести уравновесится центробежной силой, т. е.

(1.5)
С учетом данного уравнения уравнение (1.4) примет вид

(1.6)

Чтобы определить значения угла  и n, при которых высота падения точки H достигает максимума, поместим начало коор­динат в точку отрыва А. Уравнение параболической траектории пути центра тяжести изделия в новой системе координат с учетом уравнения (5) запишется так:

(1.7)

Учитывая, что XA = 0,5D6cos и YA = 0,5D6sin, уравнение окружности барабана в новой системе координат примет следую­щий вид:



или



Решая совместно уравнения параболы и окружности, находим координаты точки В падения изделия:



Полная высота падения тела

(1.8)

Величина Н достигает максимума при условии



Соударение изделий и жидкости в процессе мойки. При паде­нии изделий в жидкость между ними происходит соударение. При этом удар можно считать совершенно неупругим. При свободном падении с высоты Н скорость падающих изделий в начале удара , скорость жидкости вместе с оставшимися изделиями 2 = 0. В результате удара и изделия, и жидкость приобретают общую скорость



где Fт1 – сила тяжести падающих изделий; Fт2 – сила тяжести приходящих в движение оставшихся изделий и жидкости.

Общая скорость движения будет сохраняться до тех пор, пока не произойдет перемещения изделий и жидкости, с которыми со­прикоснулись упавшие изделия. Изменение кинетической энергии системы при этом равно работе действующих сил, т. е.



где R – сопротивление при перемещении падающих изделий на величину . Сумма сил тяжести обычно мала по сравнению с сопротивле­нием, поэтому вторым слагаемым правой части уравнения можно пренебречь. В результате



Из последнего уравнения видно, что работа силы сопротивле­ния меньше работы силы тяжести упавших изделий в (Fт1 +Fт2) раз. Величина К= 1 – Fт1 /(Fт1 + Fт2) =Fт2/(Fт1 + Fт2) представ­ляет ту часть затраченной при падении изделий энергии, которая теряется. Оставшаяся часть энергии идет на деформацию изделий при ударе и создание динамического напора жидкости.

И при подъеме, и при падении изделий происходит обтекание их поверхностей рабочей жидкостью под действием силы тяжести. Оно сопровождается прилипанием жидкости к обтекаемым поверх­ностям, что приводит к возникновению значительных попереч­ных градиентов скорости в сечении обтекаемого потока жидкости. Это вызывает резкое увеличение поверхностных сил трения и соответствующих сил сопротивления, противодействующих дви­жению изделий в жидкости. Силы трения, действуя на поверх­ностные загрязнения изделий, способствуют их сдвигу и удалению в раствор. Сила Рс, противодействующая движению изделий в жидкости, обтекающей их, направлена против движения и может быть найдена по уравнению Ньютона:



где  – коэффициент лобового сопротивления, S – площадь проекции изделия (тела) на плоскость, перпендикулярную направлению его движения;  – ско­рость движения изделия в жидкости; ж – плотность жидкости.

Коэффициент , зависит от формы тела и режима движения, жидкость определяется опытным путем.

Условия сдвига загрязнений представляется в виде



где Рз – сила сцепления, приложенная к загрязнению со стороны изделия; Sз – площадь сцепления загрязнения с изделием; сде – механическое напряжение сдвига.
</1></1>
1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по предмету: «Организация обслуживания в гостиницах и туристических комплексах»
Проверка соответствия услуг гостиницы «Русь» требованиям стандарта категории «»
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по предмету
Стирка белья заключается в отделении инородных частиц (грязь, жиры, белковые и углеводные загрязнения) от текстильного ма­териала...
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по предмету: "Бухгалтерский учет"
Тема "Учет расчетов с бюджетом по прочим налогам (земельный налог, налог на имущество, налог на транспорт)"
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по предмету Трудовое право Украины тема: Субъекты...
Трудовой коллектив предприятия, учреждения, организации как субъект трудового права, его представители
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа заголовок курсовой работы не более трех строк, Краткий,...
Тема: Предмет, основное содержание рассуждения, изложения, то, о чем вы желаете писать. Пример: «Проблема теодицеи. Кто виноват:...
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по курсу: «программирование на с++» На тему: «Работа со списками»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет...
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по курсу «Основы маркетинга», тема «План первоначального...
Глухов П. В. Курсовая работа по курсу «Основы маркетинга», тема «План первоначального продвижения товара на новый рынок.» Челябинск:...
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа
Тема Планирование показателей повышения экономической эффективности производства
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа
Экспериментальное исследование эффекта прайминга у детей старшего школьного возраста
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по авиационной метеорологии
Специализация: Аэронавигационное обслуживание и использование воздушного пространства
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по дисциплине ”Экономическая теория” на тему: механизм...

Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа по дисциплине “Вагонное хозяйство”
Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
Курсовая работа по предмету icon Курсовая работа
Анализ ошибок в детерминации английских имен существительных носителями русского языка
Курсовая работа по предмету icon Реферат удк 625. 23. 004. 67
Курсовая работа содержит 45 страниц, 4 рисунка, 6 таблиц, 2 приложения, 5 источников

Руководство, инструкция по применению






При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск