Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical simulations of the exploitation parameters of the rotary feeder

Karwat Bolesław, Rubacha Piotr, Stańczyk Emil

Management Systems in Production Engineering

|

2022

|

nr 4 (30)

Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

EN

The article presents the problems of determining the mass efficiency of a rotary feeder depending on the selection of design parameters of the device, such as outer diameter, number of blades and rotational speed of the rotor. The hitherto theoretical methods of calculating the feeder efficiency were presented, as well as a new method of determining the device operation parameters was proposed. For this purpose, the numerical Discrete Element Method was used, which allowed simulating the transport of limestone powder in a cell feeder with various design variants. The results of the tests showed that the above design parameters affect the instantaneous efficiency of the feeder and thus impact the distribution of the dosed material during the operation of the device. Depending on the design solution, the simulation results gave information on the fill factor of the feeders. The study showed a significant potential of DEM simulation in the design of circular feeders intended for dosing bulk materials.

2

Projektowanie innowacyjnych przenośników ślimakowych

Rubacha Piotr

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2021

|

Nr 1

15--20

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.

3

Optimization of a screw conveyor's exploitation parameters

Karwat Bolesław, Rubacha Piotr, Stańczyk Emil

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 2

285--293

EN

The paper describes the problem of designing screw conveyors in terms of determining their exploitation characteristics. Based on the actual values of mass efficiency and power demand obtained in a laboratory experiment, the theoretical design methods and the numerical discrete element method model results were verified. The obtained results have shown that the currently used theoretical methods underestimate the mass efficiency and power demand compared to experiments when typical values of filling rate coefficient and progress resistance coefficient are used. It was also shown that the results of DEM simulations are in good agreement with the experiments in terms of mass efficiency and power demand. Based on the exploitation characteristics determined in DEM simulations for different constructions of the screw and different rotational speeds, multi-objective optimization of the exploitation parameters of the screw was performed in order to minimize the power demand of a screw conveyor and simultaneously maximize its mass efficiency. The optimization results showed that it is possible to find such construction and the rotational speed that will maximize the mass efficiency of the conveyor and keep the power demand low, reducing the exploitation costs of the device.

4

Simulational and experimental determination of the exploitation parameters of a screw conveyor

Karwat Bolesław, Rubacha Piotr, Stańczyk Emil

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 4

741--747

EN

The paper discusses the designing process of screw conveyors, with regard to the determination of the exploitation parameters of such devices with the use of the Discrete Element Method (DEM). The influence of the chosen model input parameters on the results of the simulations was examined. The key parameters which determine the exploitation characteristics of a screw conveyor were identified as follows: the size of a DEM particle, coefficients of internal and external friction. Experimental measurements of the laboratory screw conveyor provided the actual exploitation characteristics of a device used for the transportation of a limestone powder. The comparison of the results of the simulations and experiments gave satisfactory results. For this reason, DEM simulations were identified as an effective tool for determining and optimization of the construction and exploitation parameters of the screw conveyors.

PL

W artykule przedstawiono problematykę projektowania przenośników ślimakowych w aspekcie wyznaczenia parametrów eksploatacyjnych urządzenia z użyciem Metody Elementów Dyskretnych (DEM). Badania symulacyjne wpływu wybranych parametrów modelu materiałowego DEM pozwoliły określić kluczowe czynniki, takie jak: rozmiar cząstki DEM, wartość współczynnika tarcia wewnętrznego oraz zewnętrznego, czynniki które determinują wyniki charakterystyk pracy przenośnika ślimakowego. Badania eksperymentalne przeprowadzone przy użyciu laboratoryjnego przenośnika ślimakowego dostarczyły rzeczywiste charakterystyki eksploatacyjne urządzenia transportującego mączkę wapienną. W metodzie DEM zamodelowano stanowisko badawcze celem wyznaczenia analogicznych charakterystyk pracy. Porównanie wyników symulacji oraz badań eksperymentalnych określających parametry eksploatacyjne przenośnika dało satysfakcjonujące rezultaty. Dlatego symulacje DEM mogą być skutecznie wykorzystywane do wyznaczania i optymalizacji parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych przenośników ślimakowych.

5

Calibration of bulk material model in Discrete Element Method on example of perlite D18-DN

Karwat Bolesław, Machnik Ryszard, Niedźwiedzki Jerzy, Nogaj Magdalena, Rubacha Piotr, Stańczyk Emil

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 2

351--357

EN

Analytical methods for calculations of the transport machinery are often insufficient especially when untypical granular materials are considered. Discrete Element Method (DEM) is a very useful numerical tool supporting designing and optimization of the transport equipment. However, to obtain reliable DEM simulation results an accurate set of input parameters values is needed. The most common calibration approach is to make use of a procedure where laboratory tests are performed and then the same experiments are numerically replicated in DEM. The article presents calibration of the DEM input parameters on the example of perlite D18-DN Based on the performed calibration, the model of perlite transport in a screw conveyor has been shown.

PL

Analityczne metody obliczeniowe parametrów konstrukcyjnych maszyn i urządzeń transportowych są często niewystarczające, zawłaszcza w przypadku transportu nietypowych materiałów sypkich. Pomocnym narzędziem numerycznym wspierającym proces projektowania i optymalizacji urządzeń do transportu materiałów sypkich jest Metoda Elementów Dyskretnych (DEM). Uzyskanie wiarygodnych wyników symulacji wymaga kalibracji parametrów wejściowych modelowanego materiału wykorzystując wyniki badań laboratoryjnych właściwości fizykochemicznych rzeczywistych materiałów. W artykule przedstawiono metodologię kalibracji modelu DEM na przykładzie perlitu D18-DN. W oparciu o przeprowadzoną kalibrację zaprezentowano możliwości zastosowania metody DEM do symulowania transportu materiału przenośnikiem ślimakowym.