Обґрунтування конструкції складових транспортних машин з врахуванням термодинамічних процесів розгерметизації ущільнюючих елементів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЗайченко, С. В.
dc.contributor.authorСемінський, О. О.
dc.contributor.authorЖукова, Н. І.
dc.contributor.authorДерев’янко, Д. Г.
dc.contributor.authorШаленко, В. О.
dc.date.accessioned2023-02-03T10:54:16Z
dc.date.available2023-02-03T10:54:16Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenThe purpose. Study of the physical and mechanical processes that accompany the operational cycle of conveyor rollers with the aim of establishing the main factors that affect the resource and justifying the design of the seal to ensure the maximum period of operation and production costs. Methodology. To achieve the goal, the regularities of the main processes accompanying the operational cycle of the conveyor roller, thermal expansion and cooling of the roller space - "breathing", heating of the roller from atmospheric effects, friction of the roller on the conveyor belt and in the bearings, have been established; a model of thermodynamic equilibrium of roller elements was created, which combines the main processes accompanying the operational cycle; uniform recommendations have been created that will allow to ensure the maximum period of operation and production costs of conveyor rollers. Findings. According to the results of analytical studies of the main processes accompanying the operational cycle of the conveyor roller, thermal expansion and cooling of the roller space, significant heating of the roller space to 40ºС was established. The heating of the roller leads to a number of negative phenomena, among which it is possible to separate heating of the lubricant with loss of rheological properties, heating of seals with loss of tightness, heating of bearings to temperatures close to critical (90ºС). A change in the average temperature of the roller can lead to a significant change in pressure (14600 Pa) under conditions of complete tightness. None of the known seals that are used for conveyor rollers can withstand this signchanging pressure drop. For labyrinth seals, when heated, the pressure is completely equalized to the atmospheric level, which creates a "breathing" effect. In the process of "breathing" a certain amount of water condenses from moist air, which can completely destroy any structure of the conveyor roller through electrochemical corrosion. The impossibility of sealing the space of the conveyor roller with known structures of labyrinth seals has been proven, which requires the development of new technical solutions for modernization. Originality. A model of the thermodynamic equilibrium of roller elements has been created, which will combine the main processes accompanying the operational cycle. Which shows the linear dependence of the heating temperature change on the load, the rolling resistance of the bearing and the roller bearing. Practical implications. The solution that will minimize the process of “breathing” of the roller is to isolate the space of seals and bearings from the inner space of the roller. To implement this solution, it is necessary to add an additional row of seals to each bearing on the opposite side from the outer one. Also, to reduce the effect of "breathing" of the roller due to sealing, it is appropriate to depressurize the space of the roller.uk
dc.description.abstractukМета та завдання. Дослідження фізико-механічних процесів, які супроводжують експлуатаційний цикл конвеєрних роликів з метою становлення основних факторів що впливають на ресурс і обґрунтування конструкції ущільнення для забезпечення максимального строку експлуатації і витрат виробництва. Для досягнення поставленої мети встановлено закономірності основних процесів, що супроводжують експлуатаційний цикл конвеєрного ролика, теплове розширення і охолодження простору ролика - “дихання”, нагрів ролика від атмосферного впливу, тертя ролика по конвеєрній стрічці і у підшипниках; створенно модель термодинамічної рівноваги елементів ролика, що поєднує основні процеси, що супроводжують експлуатаційний цикл; створено єдині рекомендації, які дозволять забезпечити максимального строк експлуатації і витрат виробництва конвеєрних роликів. Результати дослідження. За результатами аналітичних досліджень основних процесів, що супроводжують експлуатаційний цикл конвеєрного ролика теплове розширення і охолодження простору ролика встановлено суттєве нагрівання простору ролика до 40ºС. Нагрів ролика призводить до ряду негативних явищ, серед яких можливо відділити нагрів змазки з втратою реологічних властивостей, нагрів ущільнень з втратою герметичністю, нагрів підшипників до температур близьких до критичних(90ºС). Зміна середньої температури ролика може призвести до суттевих значень зміни тиску (14600Па) за умов повної герметичності. Даний знакозмінний перепад тиску не можуть витримати жодне з відомих ущільнень які застосовуються для конвеєрних роликів. Для лабіринтних ущільнень при нагріванні відбувається повне вирівнювання тиску до рівня атмосферного, що породжує ефект “дихання”. У процесі “дихання” з вологе повітря конденсує певну кількість води, що шляхом електрохімічної корозії здатна повністю зруйнувати любу конструкцію конвеєрного ролика. Доведено неможливість герметизації простору конвеєрного ролика відомими конструкціями лабіринтних ущільнень, що потребує розробки нових технічних рішень щодо модернізації. Наукова новизна. Створено модель термодинамічної рівноваги елементів ролика, що поєднає основні процеси, що супроводжують експлуатаційний цикл. Створена модель термодинамічної рівноваги елементів ролика показує лінійну залежність зміни температури нагріву від навантаження, опорів кочення підшипника і обичайки ролика. Висновки та практичне значення. Рішенням, що дозволить мінізувати процес “дихання” ролика є ізоляція простору ущільнень і підшипників від внутрішнього простору ролика. Для реалізації даного рішення необхідно до кожного підшипника додати додатковий ряд ущільнень з протилежної сторони від зовнішньої. Також для зменшення ефекту “дихання” ролика через ущільнення доречно розгерметизовати простір ролика.uk
dc.format.pagerangeC. 74-82uk
dc.identifier.citationОбґрунтування конструкції складових транспортних машин з врахуванням термодинамічних процесів розгерметизації ущільнюючих елементів / С. Зайченко, O. Семінський, Н. Жукова, Д. Дерев’янко, В. Шаленко // Геоінженерія : науково-технічний журнал. – 2022. – Вип. 7. – С. 74–82. – Бібліогр.: 10 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2707-2096.7.2022.267610
dc.identifier.orcid0000-0002-8446-5408uk
dc.identifier.orcid0000-0002-5446-6987uk
dc.identifier.orcid0000-0002-4215-6981uk
dc.identifier.orcid0000-0002-4877-5601uk
dc.identifier.orcid0000-0002-6984-0302uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/52328
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceГеоінженерія : науково-технічний журнал, 2022, Вип. 7uk
dc.subjectконвеєрuk
dc.subjectлабіринтні ущільненняuk
dc.subjectнагрівuk
dc.subjectопір коченняuk
dc.subjectтемператураuk
dc.subject.udc621.867uk
dc.titleОбґрунтування конструкції складових транспортних машин з врахуванням термодинамічних процесів розгерметизації ущільнюючих елементівuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
74-82.pdf
Розмір:
810.63 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
.
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Геоінженерія: науково-технічний журнал, Вип. 7