Projektowanie innowacyjnych przenośników ślimakowych

• Autorzy: Rubacha Piotr

Warianty tytułu

EN

Designing of the innovating screw conveyors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano aktualną problematykę związaną z projektowaniem przenośników ślimakowych. Zaprezentowano ograniczenia teoretycznych metod obliczeniowych przeznaczonych do wyznaczania wydajności masowej oraz zapotrzebowania na moc przenośnika ślimakowego. Przedstawiono Metodę Elementów Dyskretnych (ang. DEM - Discrete Element Method) jako zaawansowane narzędzie numeryczne wspierające proces projektowania przenośników ślimakowych. Metoda ta umożliwia zgodne z rzeczywistością zasymulowanie zachowania się dowolnego materiału ziarnistego w trakcie transportu w przenośniku ślimakowym. W efekcie umożliwia ona wyznaczenie wiarygodnych wyników wydajności masowej oraz zapotrzebowania na moc urządzenia. Zastosowanie metody DEM umożliwia porównanie różnych wariantów konstrukcyjnych przenośnika pod kątem wydajności oraz zapotrzebowania na moc urządzenia, a także pod kątem zużycia ściernego piór ślimaka.

EN

This paper deal with the current issues related to the designing of the screw conveyors. The limitations of the theoretical computational methods for determining the mass efficiency and power demand of a screw conveyor were described. The Discrete Element Method (DEM) was presented as an advanced numerical tool supporting the design process of screw conveyors. This numerical method allows for a realistic simulation of the behavior of bulk material during transport in a screw conveyor. As a result, DEM provides reliable results of mass efficiency and power demand of the screw conveyor. Also, DEM method allows comparing various design variants of the conveyor in terms of mass efficiency and power demand of the device, as well as in terms of abrasive wearing of the screw flights.

Słowa kluczowe

PL

przenośnik ślimakowy; wydajność masowa; zużycie ścierne; metoda DEM; symulacje komputerowe

EN

screw conveyor; abrasive wear; DEM method; computer simulations; performance mass

• Wydawca: Wydawnictwo HMR-TRANS Sp. z o.o.
• Czasopismo: Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 1
• Strony: 15--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Rubacha Piotr

• FMK sp. z o. o.

Bibliografia

• [1] ANSI/CEMA standard no. 350. Screw Conveyors for Bulk Materials. 5th edition 2019.
• [2] Bates L.: Entrainment patterns of screw hopper dischargers, transaction of the ASME 1969, Journal of Engineering for Industry; 91, s. 295-302.
• [3] Carleton A.J., Miles J.E.P., Valentin F.H.H.: A study of factors affecting the performance of screw conveyers and feeders 1969, Journal of Engineering for Industry; 91, s. 329-333.
• [4] Coetzee C.J.: Calibration of the Discrete Element Method and the effect of particle shape, Powder Technology 2016; 297, s. 50-70, http://dx.doi.org/10.1016/j.powtec.
• [5] Coetzee C.J.: Review: Calibration of the discrete element method. Powder Technology 2017; 310, s. 104-142.
• [6] Goździecki M., Świątkiewicz H.: Przenośniki, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1979.
• [7] Karwat B., Machnik R., Niedźwiedzki J., Nogaj M., Rubacha P., Stańczyk E.: Calibration of bulkmaterial model in discrete element method on example of perlite D18-DN - Kalibracja modelu materiału sypkiego w metodzie elementów dyskretnych na przykładzie perlitu D18-DN 2019, Maintenance and Reliability; 21(2), s. 351-357.
• [8] Karwat B., Rubacha P., Stańczyk E.: Simulational and experimental determination of the exploitation parameters of a screw conveyor, Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 2020; 22 (4), s. 741-747, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2020.4.18.
• [9] Kretz D.,Callau-Monje S., Hitschler M., Hien A., Raedle M., Hesser J.: Discrete element method (DEM) simulation and validation of a screw feeder system 2016, Powder Technology; 287, s. 131-138.
• [10] McBride W., Cleary P.W.: An investigation and optimization of the ‘OLDS’ elevator using Discrete Element Modeling. Powder Technology 2009; 193, s. 216-234.
• [11] Minglani D., Sharma A., Pandey H., Dayal R., Joshi J.B., Subramaniam S.: A review of granular flow in screw feeders and conveyors 2020, Powder Technology; 366, s. 369-381, https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.02.066.
• [12] O'Callaghan J.R.: Some experiments on the intake processing a vertical screw conveyor 1962, Journal of Agricultural Engineering; 7(4), s. 282-287.
• [13] Oreficea L., Khinast J.G.: DEM study of granular transport in partially filled horizontal screw conveyors 2017, Powder Technology; 305, s. 347-356.
• [14] Owen P.J., Cleary P.W.: Prediction of screw conveyor performance using the Discrete Element Method (DEM), Powder Technology 2009; 193, s. 274-288.
• [15] Patinge S., Prasad K.: Screw feeder performance prediction using Discrete Element Method (DEM) 2017, International Journal of Scientific & Engineering Research; 8(3).
• [16] Roberts A.W.: Design and performance criteria for screw conveyors in bulk solids operation 2002, Bulk Solids Handling November; 22(6), s. 436-444.
• [17] Rubacha P, Kulinowski P., Furmanik K.: Badania laboratoryjne i symulacyjne ruchu ziaren w rynnie przesypowej przenośnika taśmowego, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze: przenośniki, dźwignice, pojazdy, maszyny robocze, napędy i sterowanie, urządzenia pomocnicze; 1, 2014, s. 25-29.
• [18] Uematu T, Nakamura S.: A study of the screw conveyor 1960, Bulletin of The Japan Society of Mechanical Engineers 3, s. 449-455.
• [19] Walker P., Doroszuk B., Król R.: Analysis of ore flow through longitudinal belt conveyor transfer point, Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability 2020; 22 (3), s. 536-543, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2020.3.17.
• [20] Wang S., Haolong H.L., Tian R., Wang R., Xu Wang X., Sun Q., Fan J.: Numerical simulation of particle flow behavior in a screw conveyor using the discrete element method 2019, Particuology; 43, s. 137-148.
• [21] Wang Y., Li T., Muzzio F.J., Glasser B.J.: Predicting feeder performance based on material flow properties 2017, Powder Technology; 308, s. 135-148.
• [22] White G.M., Schaper L.A., Ross I.J., Isaacs G.W.: Performance characteristics of enclosed screw conveyors handling shelled corn and soybeans 1962, Research bulletin (Purdue University. Agricultural Experiment Station); 740.
• [23] Zareiforoush H., Komarizadeh M.H., Alizadeh M.R.: Performance evaluation of a 15.5 cm screw conveyor during handling process of rough rice (Oriza Sativa L.) grains 2010, Nature and Science, 8, s. 66-74.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).