Сучасна практика застосування вібраційних машин (ВМ) під час роботи з дрібним насінням малої ваги зіштовхується з таким небажаним явищем, як вплив на кінематику вібраційного руху частинок фракцій насіннєвої суміші аеродинамічних сил і моментів. Періодичний рух повітря відносно робочих площин ВМ виникає за рахунок коливань пакетів цих площин, які утворюють плоскі аеродинамічні канали. З цього виявляється актуальним питання дослідження процесів взаємодії робочих органів ВМ із повітряним середовищем із метою обгрунтування їх конструктивних доробок. Існуючі математичні моделі, які оцінюють параметри руху повітря відносно робочих площин ВМ, надають лише узагальнену картину та є плоскими. Наведено постановку та розрахункову кінцево-різницеву схему (КРС) розв'язання тривимірної кураєвої задачі для обчислення поля швидкостей і тиску для області повітря, що знаходиться між двома паралельними площинами, які синхронно коливаються. В задачі використано систему диференційних рівнянь для опису плинності ідеального газу. Рішення КРС здійснено за допомогою методу прогонки. Використання методу прогонки для вирішення такого роду завдань надає можливість забезпечити збіжність і стійкість розрахункових схем незалежно від кроку та інших параметрів використовуваної сітки. Наведено варіант розрахунку, що демонструє працездатність запропонованого методу для заданих крайових умов і параметрів вібраційного режиму роботи машини. Встановлено, що в робочому просторі, укладеному між двома площинами, що коливаються, мають місце як вертикальна (поперечна), так і горизонтальна (поздовжня) складові швидкості руху повітря, які змінюються за часом.

Індекс рубрикатора НБУВ: О11-06 + У9(4УКР)315.37

Рубрики:

Шляхи сполучення і транспортні споруди. Транспортне будівництво

Економіка окремих країн і частин світу

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Purpose. The research is devoted to the experimental choice of injection composition for auger technology of installation of underground anti-filtration shields under the source of pollution. The auger technology for the arrangement of an anti-filtration shield consists of pilot holes made by the horizontal directional drilling, which is followed by the arrangement of a waterproof layer by replacing the soil with auger by special concrete solution. Methodology. The main research method is experimental-statistical modeling, which includes conducting laboratory tests; correlation-regression analysis of the obtained data; qualitative, quantitative and graphical analysis of the obtained regularities of the studied indicators change from the varied factors. Findings. The main results of the study are the following: substantiation of the relevance of the development of the auger technology for the protection of underground space; development of methods and conducting laboratory experiments in choosing the injectable solution; analysis of experimental and statistical regularities of changes in water absorption and time of plastic strength setting when varying the composition of the anti-filtration shield (concentration of fiber, bentonite, water glass); development of the concept of technology of the anti-filtration shield arrangement. Originality. Experimental studies made it possible to establish that the minimum water absorption of the shied samples is observed at the lowest concentration of fiber (0,5 %), bentonite (1 %) and liquid glass (2 %) in the injected solution. For structures of small width (10 - 20 m), there are suitable compositions with a minimum time of plastic strength setting at a concentration of fiber (3 %), bentonite (5 %) and water glass (18 %). For structures with a large width (40 - 60 m), there are suitable compositions with a long time of plastic strength at a concentration of fiber (9 %), bentonite (5 %) and water glass (6 %). Practical value. Experimental results made it possible to develop technological recommendations for construction of anti-filtration shields using the auger technology. Namely: to develop a concept and procedure of works, to calculate the costs of labor and machine time, to compile a list of necessary materials, machinery and equipment.

The modern practice of using vibratory machines when working with fine-size light-weight seeds is faced with such an undesirable phenomenon as the impact of aerodynamic forces and moments on the kinematics of vibrational movement of particles of the seed mixture fractions. According to the results of scientific studies devoted to the solution of this problem, only mathematical models of vibrational movement are used, where the aerodynamic factor is taken into account as taking the seeds by airflow. This is typical only for cleaning modes with the rebound of seeds from the vibrating surface. Aerodynamic forces and moments are present in them only as a force of aerodynamic resistance. The action of lateral aerodynamic forces and their moments are not taken into account. Their consideration allows to extend the range of action of the aerodynamic factor on the modes of vibration cleaning (vibroseparation) without rebound (but with sliding and rolling) which are of greater interest in terms of improving the efficiency of processing fine-size seeds. A mathematical model of seed vibration movement taking into account the action of a complete set of aerodynamic forces (dynamic resistance forces and lateral aerodynamic forces) and moments was proposed. This makes it possible to simulate non-lifting modes of vibrational movement of seeds. A system of algebraic equations that are linear with respect to the kinematic parameters of seed movement which was obtained by translating differential equations of movement into a finite-difference form was presented. The possibility of numerical solution of equations of movement by the Euler method was shown. The results of the evaluation of the model adequacy for the processes of vibration separation of tobacco seeds and false flax were presented. As shown by the results of calculations and experiments, the developed model provides an increase in the adequacy of the simulation results by 30 % in comparison with the model where the aerodynamic factor is not taken into account.