Вы здесь

Вібраційний гідропривод плити пресування твердих побутових відходів у сміттєвозах

Автор: 
Березюк Олег Володимирович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2005
Артикул:
3405U002170
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РОЗДІЛ 2
ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ ОБ’ЄКТУ ПРЕСУВАННЯ - ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ ТА
ПРИВОДУ МЕХАНІЗМУ ЙОГО УЩІЛЬНЕННЯ
2.1. Вплив параметрів процесу статичного пресування твердих побутових відходів
на ступінь їх ущільнення
На роботу гідроприводу плити ущільнення (пресування) у сміттєвозі суттєво
впливають пружно-пластичні властивості ТПВ. Теоретично описати процес
ущільнення ТПВ досить складно, внаслідок неоднорідності їх складу через
наявність пружних та пластичних компонентів, які ущільнюються за різними
законами [68]. Тому, на наш погляд, доцільно виконати експериментальні
дослідження з визначення пружно-пластичних властивостей ТПВ у вигляді
залежності між тиском рВ пресування ТПВ та їх відносною деформацією e =f(рВ)
[80].
Для дослідження процесу ущільнення ТПВ виготовлена експериментальна установка,
схема якої зображена на рис. 2.1, а загальний вигляд - на рис. 2.2.
Установка працює таким чином. При відведеній в сторону траверсі 3, з піднятою у
верхнє положення плитою пресування 4, в бункер 5 засипаються ТПВ, після чого
траверса повертається у вихідне положення. Через гвинтову передачу від
провертання важеля 7 приводиться в рух плита, яка здійснює пресування ТПВ. При
цьому фіксуються покази динамометра 2 при відповідному переміщенні плити
пресування 4. Тиск рВ пресування знаходиться за формулою:
, (2.1)
де S=5,31Ч10-2 м2 - площа плити пресування,
F – зусилля пресування (визначається за показами динамометра).
Рис. 2.1. Схема експериментальної установки:
1 - рама;
2 – динамометр;
3 – траверса;
4 – плита пресування;
5 – бункер;
6 - гвинт силовий;
7 – важіль;
8 – гайка;
9 - шайба
Рис. 2.2. Загальний вигляд експериментальної установки
Відносна деформація відходів e визначається за виразом:
, (2.2)
де t - крок гвинта 6;
h - висота бункера з ТПВ.
Коефіцієнт ущільнення ТПВ kу знаходиться за виразом:
. (2.3)
Результати трьох серій дослідів представлено в табл. 2.1-2.3, а також на
графіках, зображених на рис. 2.3, де показано компресійні криві для ТПВ різного
походження з значеннями густини r: 145, 210, 320 кг/м3 відповідно, згідно наших
експериментів [115].
Таблиця 2.1
Експериментальні дані для ТПВ з r=145 кг/м3
F, кH

рВ, МПа
F, кH

рВ, МПа
3,42
0,053
1,06
0,064
13
26
13,69
0,684
3,17
0,26
3,42
0,105
1,12
0,064
14
27
17,79
0,711
3,45
0,34
3,42
0,158
1,19
0,064
15
28
22,59
0,737
3,8
0,43
4,11
0,211
1,27
0,077
16
29
26,69
0,763
4,22
0,5
10
4,11
0,263
1,36
0,077
17
30
30,11
0,789
4,75
0,57
12
4,11
0,316
1,46
0,077
18
30,5
32,17
0,803
5,07
0,61
14
4,79
0,368
1,58
0,09
19
31
35,59
0,816
5,43
0,67
16
4,79
0,421
1,73
0,09
20
31,5
42,43
0,829
5,85
0,8
18
4,79
0,473
1,9
0,09
21
32
43,12
0,842
6,33
0,81
10
20
5,48
0,526
2,11
0,1
22
32,5
58,17
0,855
6,91
1,1
11
22
5,48
0,579
2,38
0,1
23
33
59,54
0,868
7,6
1,12
12
24
6,16
0,632
2,71
0,12

Таблиця 2.2
Експериментальні дані для ТПВ з r=210 кг/м3
F, кH

рВ, МПа
F, кH

рВ, МПа
4,11
0,053
1,06
0,077
18
5,48
0,473
1,9
0,1
4,11
0,105
1,12
0,077
10
20
6,84
0,526
2,11
0,13
4,11
0,158
1,19
0,077
11
22
6,16
0,579
2,38
0,12
4,79
0,211
1,27
0,09
12
24
8,21
0,632
2,71
0,15
10
4,11
0,263
1,36
0,077
13
26
18,82
0,684
3,17
0,35
12
5,48
0,316
1,46
0,1
14
28
27,38
0,737
3,8
0,52
14
4,11
0,368
1,58
0,077
15
29
47,91
0,763
4,22
0,9
16
4,78
0,421
1,73
0,09
16
30
68,44
0,789
4,75
1,29
Таблиця 2.3
Експериментальні дані для ТПВ з r=320 кг/м3
F, кH

рВ, МПа
F, кH

рВ, МПа
6,16
0,053
1,06
0,12
18
5,48
0,473
1,9
0,1
6,16
0,105
1,12
0,12
10
20
10,27
0,526
2,11
0,19
6,16
0,158
1,19
0,12
11
21
11,64
0,553
2,24
0,22
5,48
0,211
1,27
0,1
12
22
13,69
0,579
2,38
0,26
10
5,48
0,263
1,36
0,1
13
23
17,11
0,605
2,53
0,32
12
6,16
0,316
1,46
0,12
14
24
27,38
0,632
2,71
0,52
14
6,16
0,368
1,58
0,12
15
25
41,06
0,658
2,92
0,77
16
4,79
0,421
1,73
0,09
16
26
85,55
0,684
3,17
1,61
а)
б)
Рис. 2.3. Залежність між тиском pВ пресування ТПВ та показниками ступеня їх
ущільнення (а - r=145 кг/м3, Ў - r=210 кг/м3, D - r=320 кг/м3): а) коефіцієнтом
ущільнення kу; б) відносною деформацією e
Інтерполяцією методом найменших квадратів [129], згідно експериментальних
результатів, отримано таке рівняння [115, 119]:
, (2.4)
де A, B, C, D, E, F, G – коефіцієнти апроксимації, наведені в табл. 2.4.
Таблиця 2.4
Коефіцієнти апроксимації степеневого поліному
r, кг/м3
A, МПа
B, МПа
C, МПа
D, МПа
E, МПа
F, МПа
G, МПа
145
3Ч10-7
-2Ч10-5
0,0006
-0,0079
0,0491
-0,1278
0,163
210
4Ч10-7
-2Ч10-5
0,0004
-0,004
0,0193
-0,0393
0,102
320
7Ч10-6
-0,0003
0,0054
-0,0446
0,18
0,3269
0,3142
В результаті проведення додаткового регресійного аналізу результатів
експерименту отримано простіше рівняння регресії рВ=f(e):
, (2.5)
де A, B, C – коефіцієнти регресії, що наведені в табл. 2.5.
Таблиця 2.5
Результати регресійного аналізу експериментальних даних
r, кг/м3
A, МПа
B, МПа
Коефіцієнт кореляції R
145
7,98Ч10-2
3,25
0,99382
210
8,66Ч10-2
20,37
12
0,99636
320
0,129
1355,9
18
0,99483
З даних табл. 2.5 видно, що коефіцієнти регресії рівняння (2.5) в значній мірі
залежать від густини ТПВ. Тому було проведено регресійний аналіз впливу густини
r на значення коефіцієнтів A,