Facultatea: Ştiinţa şi Ingineria Materialelor Departament ...old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/ApostuDiana.pdfMaterialele granulare sunt utilizate într-o

Universitatea ’’Transilvania’’ din Braşov

Facultatea: Ştiinţa şi Ingineria Materialelor Departament: Ştiinţa Materialelor

Ing. Elena Diana Apostu

STUDII SI CERCETARI ASUPRA METODELOR DE INTENSIFICARE A PROCESELOR DE CLASARE

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

RESEARCHES AND STUDIES ABOUT INCREASING SIEVING PROCESS

ABSTRACT OF THE PH.D. THESIS

Conducător ştiinţific: Prof. dr. ing. Alexandru Constantinescu

BRAŞOV – 2014

MINISTERUL EDUCAŢIEI NATIONALE UNIVERSITATEA ”TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL./FAX 0040-268-410525

RECTORAT

COMPONENŢA comisiei de doctorat

numită prin Ordinul Rectorului Universităţii ”Transilvania” din Braşov nr. 6844 din 25.09.2014

PREŞEDINTE: - Prof. univ. dr. ing. Teodor MACHEDON-PISU DECAN – Facultatea Ştiinţa şi Ingineria Materialelor

Universitatea ,,Transilvania” din Braşov. CONDUCĂTOR - Prof. univ. dr. ing. Alexandru CONSTANTINESCU ŞTIINŢIFIC: Universitatea ,,Transilvania” din Braşov. REFERENŢI: - Prof. univ. dr. ing. Constantin BRATU Universitatea „Politehnica” din Bucureşti. - Prof. univ. dr. ing. Ioan MĂRGINEAN Universitatea „Politehnica” din Bucureşti. - Conf. univ. dr. ing. Tibor BEDO Universitatea ,,Transilvania” din Braşov. În conformitate cu instrucţiunile privind conferirea titlurilor ştiinţifice în România, vă trimitem rezumatul tezei, cu rugămintea, ca eventualele dvs. Aprecieri sau observaţii să le trimiteţi în scris pe adresa Universităţii ”Transilvania” din Braşov, până la data de 12.12.2014. Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: Vineri, 12.12.2014, ORA 1100, SALA W III 4, Departament: S.M., str. Universităţii nr. 4.

Rezumatul tezei de doctorat Studii si cercetări asupra metodelor de intensificare a proceselor de clasare

- 2 -

Introducere

Materialele granulare sunt utilizate într-o gama foarte largă de domenii (turnătorie, industria alimentară,farmaceutică, construcții, etc). Principalul scop al acestei teze a fost îmbunătătirea funcționării unui utilaj de clasare volumetrica a materialelor granulare( sita tambur rotativă), prin studiul teoretic si experimental. S-a utilizat o instalație pilot cu posibilit ăți de reglaj si modificări constructive (unghi înclinație arbore rotor, turația rotorului, debit de cernere a materialului din buncăr, tip secțiune roto r, tipul suprafeței de clasare) prelucrându-se trei tipuri de nisipuri.Astfel s-au stabilit relațiile de interdependența între paramentrii funcționali si constructivi ai sitelor tambur. Totodată se dau relații de calcul noi pentru dimensionarea sitelor tambur în scopul construcției sau cumpărării și se prezintă studiul miscării cinematice a încărcăturii de material în interiorul unei site rotative. Această teză a fost elaborată în perioada 2004-2014 ,sub conducerea domnului prof.univ.dr. ing. Constantinescu Alexandru, căruia îi aduc cele mai sincere multumiri pentru sprijinul si încurajările primite, precum și pentru atenta îndrumare știin ţifică de care am avut parte în acestă perioadă din partea dumnealui. Mulţumiri şi înaltă consideraţie aduc domnilor profesori referenţi ştiinţifici ai acestei lucrări pe care au studiat-o și care și-au pus amprenta prin observatiile pertinente. Mulţumesc deci domnilor profesori: Bedo Tibor, Bratu Constantin, Ciobanu Ioan și Mărginean Ioan. Totodată le sunt recunoscătoare membrilor departamentului Știința Materialelor din cadrul facultății de Stiința și Ingineria Materialelor, de la Universitatea Transilvania din Brașov,care mi-au fost alături atunci când am avut nevoie, precum și colegilor doctoranzi și post-doc. Nu în ultimul rând, doresc să multumesc familiei, care mi-a fost alături în tot acest timp și mai ales soţului, care m-a sprijinit moral și fizic la elaborarea acestei lucrări.


- 3 -

CUPRINS

Pagina

Pagina

Teză Rez Introducere 2 2 CAPITOLUL 1 Aspecte privind studiul actual referitor la clasarea volumetrica 3 7 1.1 Generalitati 3 7 1.1.1 Operatia de clasare 3 7 1.1.2 Clasificarea operatiilor de clasare 3 7

1.2. Utilaje uzuale pentru clasarea volumetrica.Constructii ,caracteristici generale 6 7 1.2.1 Gratarele 6 7 1.2.1.1 Gratarele fixe 6 7 1.2.1.2 Gratarele mobile 7 7 1.2.2.Ciururi si site 9 7

1.2.2.1.Ciururi si site mecanice oscilante sau vibrante 10 7 1.2.2.2.Ciururi si site vibrante inertiale 11 7 1.2.2.3. Sitele cu vibratori electromagnetici (prin lovire) 12 7 1.2.2.4 Ciururi si site rotative (sau tambur) 12 7

1.2.2.4 a Clasificarea generala a sitelor tambur 13 7 1.2.2.4.b Constructia unei site hexagonale industriale 14 7 1.2.2.4.c Caracteristicile tehnice ale sitelor rotative 15 7

1.3 Calcul sumar al sitelor cilindrice 16 7 1.4 Instalatii moderne pentru pregatirea amestecului de formare 17 7 CAPITOLUL 2 Obiectivele tezei de doctorat ,instalatii utilizate, strategia si metodologia de lucru 23

7

2.1 Obiectivele tezei 23 7 2.2 Caracteristicile instalatiei 23 8 2.3 Nisipuri pentru cernut 32 8 2.3.1Caracteristicile nisipurilor utilizate 32 8 2.3.2 Racleti pentru rotorul cilindric 39 8 2.3.3Sita pentru cernut manual refuzul rezultat in urma cernerii 40 8

2.4 Modul de lucru experimental 41 9 CAPITOLUL 3 Cercetari privind influenta unor parametrii functionali si constructivi asupra parametrilor cernerii 42

9

3.1.1 Influenta unghiului de inclinare al arborelui rotorului asupra randamentului de cernere

46 10

3.1.2 Influenta turatiei rotorului asupra randamentul de cernere 51 11 3.1.3 Influenta debitului de alimentare al rotorului asupra randamentului de cernere 57 13 3.1.4 Influenta caracteristicilor suprafetei de clasare a rotorului asupra randamentului de cernere . 59

14

3.1.5 Influenta granulatiei nisipului asupra randamentului de cernere . 61 14 3.1.6 Influenta tipului sectiunii rotorului asupra randamentului de cernere . 63 14

3.1.6.1 Influenta unghiului de inclinare a arborelui asupra randamentului cernerii la rotorul hexagonal 64

15

3.1.6.2 Influenta vitezei de rotire a arborelui asupra randamentului cernerii la rotorul hexagonal. 64

16

3.1.7 Influenta racletilor asupra randamentului de cernere . 67 16 3.2.1 Influenta unghiului de inclinare al arborelui rotorului asupra debitului de cernere 70 17


- 4 -

3.2.2 Influenta turatiei rotorului asupra debitului de cernere 78 19 3.2.3 Influenta debitului de alimentare a rotorului asupra debitului de cernere 83 20 3.2.4 Influenta caracteristicilor suprafetei de clasare a rotorului asupra debitului de cernere

85 21

3.2.5 Influenta granulatiei nisipului asupra debitului de cernere . 87 21 3.2.6 Influenta tipului sectiunii rotorului asupra debitului de cernere 88 21 3.2.7 Influenta racletilor asupra debitului de cernere 89 21

3.3 Influenta parametrilor functionali si constructivi asupra randamentului de trecere. 90 22 3.4 Prelucrarea matematica prin regresie a datelor obtinute cu ajutorul softului OriginPro8.5 si a softului Matlab 97

24

3.4.1 Prelucrarea matematica prin regresie a datelor obtinute cu ajutorul softului OriginPro 8.5 97

24

3.4.2 Prelucrarea grafica 3D a datelor obtinute cu ajutorul softului Matlab 100 25 CAPITOLUL 4 Stabilirea relatiilor de calcul specifice proiectarii sitelor rotative 107 27 4.1 Stabilirea turatiei optime 107 27 4.2 Stabilirea debitului de alimentare a sitelor rotative cilindrice scurte 113 28 4.3 Stabilirea puterii de antrenare pentru sitele rotative cilindrice 115 29 4.4 Varianta complexa de calcul a sitelor cilindrice 119 30 CAPITOLUL 5 Studiu asupra miscarii pachetului de material in functie de turatie 123 33 5.1.Studiul teoretic asupra miscarii incarcaturii in sitele rotative cilindrice 123 33 5.2 Constructia dispozitivului de cercetare 124 33 5.3 Cercetare exprimentala asupra miscarii pachetului de material in sitele rotative cilindrice 126 34 CAPITOLUL 6 Concluzii generale, contributii personale si directii de cercetare 129 36

Bibliografie selectivă 39 Rezumat scurt 41 Abstract 41 Curriculum Vitae (limba romana) 42 Curriculum Vitae (limba engleza) 43


- 5 -

CONTENTS Page

Thesis

Abs

Introduction 2 5 Chapter 1 Aspects of the current study on volumetric 3 ranking 7 1.1 G 3 eneralities 7 1.1.1 Ranking process 3 7 1.1.2 Ranking process clasification 3 7

1.2. Common equipment for volumetric ranking.Construction , 6 general characteristics 7 1.2.1 Grates 6 7 1.2.1.1 Fixed grates 6 7 1.2.1.2 Mobile grates 7 7 1.2.2. Screens and 9 sives 7

1.2.2.1 Mechanical oscillating screens and vibrating 10 sieve 7 1.2.2.2. Vibrant Screens and 11 sieve 7 1.2.2.3. Sieves with electromagnetic vibrator 12 7 1.2.2.4 Rotating sieve (or 12 drum) 7

1.2.2.4 a General classification for rotating 13 sieves 7 1.2.2.4.b Construction of a hexagonal industrial 14 sieve 7 1.2.2.4.c The technical characteristics of rotary 15 screens 7

1.3 Summary calculation of cylindrical 16 screens 7 1.4 Modern equipment for molding sand preparation 17 7 Chapter 2 Thesis objectives, equipment used, strategy and methodology 23 work 7 2.1 23 Thesis objectives 7 2.2 Equipment 23 characteristics 8 2.3 Sifting 32 sands 8 2.3.1 Sifting 32 sands characteristics 8 2.3.2 Cylindrical roller 39 scraper 8 2.3.3 Sifting grid manually sifting 40 refusal 8

2.4 Experimental work 41 mode 9 Chapter 3 Research on the influence of parameters on functional parameters and constructive 42 sifting

9

3.1.1 The influence of the angle of the rotor shaft 46 on the screening efficiency 10 3.1.2 Influence of the rotor speed on the ranking efficiency 51 11 3.1.3 The influence of feed flow rate on the ranking efficiency of the sifting 57 rotor 13 3.1.4 Influence of surface characteristics for classifying of the rotor

59 on the ranking

efficiency 14

3.1.5 Influence of grain sand type over ranking 61 efficiency 14 3.1.6 Influence of type of the rotor section over ranking efficiency 63 14

3.1.6.1 The influence of the angle of the hexagonal rotor 64 on the ranking efficiency 15 3.1.6.3 Influence of speed of rotation of the hexagonal rotor 64 on the ranking efficiency 16

3.1.7 Scraper influence over screening efficiency 67 16 3.2.1 The influence of the angle of the rotor shaft on the screening 70 flow 17 3.2.2 Influence of the rotor speed on the screening 78 flow 19 3.2.3 The influence of feed flow rate on the screening flow of the sifting 83 rotor 20 3.2.4 Influence of surface characteristics for classifying of the rotor on the screening 85 flow 21 3.2.5 Influence of grain sand type over screening 87 flow 21 3.2.6 nfluence of type of the rotor section over screening 88 flow 21


- 6 -

3.2.7 Scraper influence over screening 89 flow 21 3.3 Functional and constructive parameters influence of the screening 90 passage 22 3.5 Processing of mathematical regression data obtained using Matlab software and software

97 OriginPro8.5 24

3.4.1 Processing of mathematical regression data obtained using 97 OriginPro8.5 software 24 3.4.2 3D graphics processing data obtained using Matlab 100 software 25

Chapter 4 Setting specific design calculation relations for cylindrical 107 screens 27 4.1 Optimal 107 speed determination 27 4.4 Determination of feed stream for short cylindrical rotary 113 screens 28 4.5 Determining the power for rotating cylindrical 115 screens 29 4.4 Complex form for calculating the cylindrical 119 screens 30 Chapter 5 Study on movement package material according to the 123 speed 33 5.1. Theoretical study on the movement of cargo in rotating cylindrical 123 screens 33 5.2 Construction device used for research 124 33 5.3 Exprimental research on the movement of material package in rotating cylindrical 126 screens

34

Chapter 6 General conclusions, personal contributions and 129 research directions 36 References 39

Brief summary of the thesis 41 Abstract 41 Curriculum Vitae (romanian and english language) 42


- 7 -

CAPITOLUL 1 Aspecte privind studiul actual referitor la clasarea volumetrica

Materialele care se folosesc la prepararea amestecurilor de formare în turnătorii (nisipuri, argile, bentonite, amestecuri refolosite) se prezintă în urma mărunț irii sub forma unor mase de granule de diferite forme și dimensiuni, care nu pot fi folosite ca atare în prepararea amestecurilor.

De asemenea, materialele granulare de tipul nisipurilor cuarțoase ,prelucrate mecanic sunt utilizate larg în industria de construcții (pentru betoane, mortare) precum și în alte scopuri, cum ar fi filtrarea apelor.

11.1 Generalități [16,30,41]

Prin clasare se înțelege acea operație tehnologică prin care se realizează separarea granulelor unui amestec polidispers, în două sau mai multe clase de mărimi apropiate (clase granulometrice).

.1.1 Operația de clasare

1.1.2 Clasarea volumetrică poate fi:

Clasificarea operațiilor de clasare

• prin refuz; • prin trecere; • mixtă.

In primul capitol au mai fost prezentate o serie de utilaje cu ajutorul carora se 1.2. Utilaje uzuale pentru clasarea volumetrică.Construcții , caracteristici generale. [16,30,41] 1.2.1 Grătarele 1.2.1.1 Grătarele fixe 1.2.1.2 Grătarele mobile 1.2.2 Ciururi și site 1.2.2.1 Ciururi și site mecanice oscilante sau vibrante 1.2.2.2 Ciururi și site vibrante inerțiale 1.2.2.3 Sitele cu vibratori electromagnetici (prin lovire) 1.2.2.4 Ciururi și site rotative (sau tambur) 1.3 Calcul sumar al sitelor cilindrice[16,30,41]

1.4 Instalații moderne pentru pregătirea materialelor granulare [44,63]

CAPITOLUL 2 Obiectivele tezei de doctorat, instalatii utilizate, strategia si metodologia de lucru

Se urmărește perfecționarea teoriei la clasările volumetrice în sitele tambur, prin introducerea altor factori de influență asupra puterii de antrenare.

2.1 Obiectivele tezei [1]

Se parcurg anumite etape de modificare a utilajelor și analiză a procesului de clasare prin:


- 8 -

• modificări constructive ale sitelor tambur, cum ar fi :montarea unor racleț i de antrenare și răsturnare a încărcăturii cu dimensiuni optime sau montarea unor praguri de întârziere • stabilirea riguroasă a turațiilor sitelor lente sau rapide cu sau fără racleți. • modificarea la valoarea optimă a unghiului de înclinare a arborelui sitelor cilindrice sau a suprafeț elor de cernere ale sitelor trunchi de piramidă sau tronconice, în vederea obținerii vitezei optime de deplasare longitudinală a materialului. • urmărirea deplasării încărcăturii sitelor tambur, cu stabilirea riguroasă a turației încărcăturii fatță de turația sitei și stabilirea traiectoriei optime a încărcăturii în sită. • obținerea unor regresii matematice tridimensionale pentru stabilirea interdepen-dențelor parametrilor constructivi și funcționali ai sitelor cilindrice.

Pentru o bună observare a procesului de clasare volumetrică s-a construit o instalație pilot funcțională, cu ajutorul căreia să se determine cei mai buni parametrii de funcționare a unui asemenea utilaj. Instalația pilot este prezentată în fig 2.1:

2.2 Caracteristicile instalației [1]

Fig 2.1 Instalație pilot de cercetare a procesului de clasare volumetrică.

Instalația are următoarele părți componente: 1. Buncăr de alimentare; 2. Subar de reglaj al debitului de alimentare cu material; 3.Bandă transportoare; 4.Jgheab alimentare; 5.Rotor sită; 6.Jgheab de golire al instalației; 7.Motor de antrenare; 8.Motor de antrenare bandă transportoare; 9.Redresor și reostat pentru reglajul turației; 10.Cadru metalic. 2.3. Nisipuri pentru cernut 2.3.a)Caracteristicile nisipurilor utilizate


- 9 -

S-au ales trei tipuri de nisipuri folosite în mod special în trei domenii diferite: Nisipul NR1- se are granulația cea mai mare, cu particule cât mai apropiate de

forma sferică, cu foarte puțin material levigabil. Se folosește la filtrarea apei potabile în stațiile de filtrare.

Nisipul NC2, este un nisip folosit în special în compoziția mortarelor de construcții. Are granule colțuroase și cu un conținut mare de componentă levigabilă. Nisipul NT3, este un nisip de turnătorie uzat, folosit pentru realizarea amestecurilor

de formare. Granulele au formă apropiată de cea sferică și un conținut ridicat de componentă levigabilă.

Pentru studierea procesului de clasare cu ajutorul instalației realizate s-a aplicat urmatorul mod de lucru:

2,4 Modul de lucru experimental

Pregatirea instalației pilot și a nisipului pentru determinările curente; Fixarea parametrilor reglabili la valorile dorite:

- se alege tipul de rotor (cilindric sau hexagonal) pentru care se urmărește să se facă cercetarea; - se montează pe rotor suprafața de clasare dorită (S1, S2 sau S3); - se fixeaza racleț ii pe traversele longitudinale ale rotorului (dacă pentru cazul studiat este nevoie de prezenta racleților); - se montează rotorul pe instalație; - se seteaza turația dorită pentru funcționarea sitei; - se stabilește unghiul de înclinație al arborelui la care să se facă cercetarea și se înclină instalația la unghiul dorit, folosind distanțierii cu grosime cunoscută;

Se pregăteşte materialul ce se doreşte să se studieze (NR1, NC2 sau NT3); Se reglează cu ajutorul subarului secțiunea de curgere a materialului;şi se cântăreşte; Se introduce materialul în buncăr, obturându-se orificiul de curgere; Se lasă materialul să curgă, iar în acel moment se porneș te și cronometrul, pentru măsurarea timpului de curgere a materialului din buncăr și a timpului de cernere; Se urmărește procesul de clasare - analizand traiectoria materialului.Se verifică daca cernerea are loc preponderent prin trecere sau prin refuz, notând detaliile. Când cernerea este gata se cântărește cantitatea de admis și de refuz. Materialul refuz, se cerne manual cu insistență și se stabilește cantitatea de material care trece prin sită (numită subgranulație). Se notează datele rezultate și se calculează apoi valorile randamentului de cernere, al debitului de cernere și al randamentului de trecere. Se reia modul de lucru, pentru următoarea cercetare.


- 10 -

CAPITOLUL 3 Cercetari privind influenta unor parametrii functionali si constructivi asupra parametrilor cernerii [1,33] Pentru încercările experimentale s-au făcut determinări pe instalația pilot prezentată anterior cu trei tipuri de nisip, în diferite condiții controlate (unghi înclinație arbore rotor, turația rotorului, debit de cernere a materialului din buncăr, tip secțiune rotor, tipul suprafeței de clasare). Tabel 3.1 Randament cernere pentru nisipul NR1(extras)

Randament cernere Unghi Debit alimentare din buncar Turație înclinare 0.123 [Kg/s] 0.176[Kg/s] 0.207[Kg/s] 0.26[Kg/s]

rotor arbore Secțiune curgere material din

buncar

[ rot/min] [grade] 5,87 7,05 8,22 9,4 [cmp] [ cmp] [cmp] [cmp]

0 77.57 70.16 67.38 66.31 37 0,8 76.12 68.45 66.01 59.42 1,5 75.92 65.18 63 55.23

2,3 73.11 53.18 50.23 47 0 94.34 89.5 83.17 76.43

73 0,8 93.15 89.3 81.42 71.56 1,5 91.18 89.21 77.85 62.12

2,3 89.72 87.79 74.03 58.14 0 89.15 81.25 71.56 65.89

94 0,8 85.42 76.51 69.25 63.45 1,5 84.14 73.68 68.25 60.52 2,3 81.25 72.31 62.58 55.47

Tabel 3.2 Randament cernere pentru nisipul NC2(extras)



buncar


0 96.03 92.61 88.52 83.7 37 0,8 95.12 91.75 88.01 83.54 1,5 92.25 78.88 76.06 65.36

2,3 83.31 77.23 73.12 62.52 0 98.65 97.99 97.75 96.55

73 0,8 98.24 97.78 96.44 93.87 1,5 96.34 96.11 94.68 93.35

2,3 95.11 94.85 93.54 89.45 0 95.83 94.66 92.98 91.15

94 0,8 94.97 93.58 91.91 90.54 1,5 92.41 91.1 90.28 90.71 2,3 91.89 90.4 89.55 87.89


- 11 -

Tabel 3.3 Randament cernere pentru nisipul NT3(extras)



buncar


0 98.68 97.92 93.5 87.38 37 0,8 97.1 96.55 93.1 86.2 1,5 96.35 96.11 92.91 85.5

2,3 95.8 95.17 92.02 84.3 0 99.73 99.68 99.43 99.23

73 0,8 99.45 99.34 99.26 99.12 1,5 99.38 99.21 99.1 98.75

2,3 99.1 98.56 98.45 98.18 0 98.53 98.33 98.15 98.02

94 0,8 98.32 98.06 97.45 97.26 1,5 97.25 97.08 96.87 96.25 2,3 96.98 96.54 96.32 96.08

În tabelele 3.1; 3.2 si 3.3 s-au prezentat valorile randamentului cernerii pentru

nisipul NR1, NC2 si NT3, în funcție de parametrii funcționali și constructivi studiati(tipul secțiunii rotorului;tipul suprafeței de clasare; turațiile rotorului ;unghiul de înclinare al arborelui;debitul de alimentare ar rotorului cu material din buncăr)

Așa cum se poate observa în următoarele tabele, creșterea valorilor pentru unghiul de înclinare duce la scăderea valorilor randamentului de cernere. Acest lucru se datorează vitezei de curgere axiale a materialului, care este cu atât mai mare cu cât înclinația arborelui este mai mare.

3.1.1 Influența unghiului de înclinare al arborelui rotorului asupra randamentului de cernere

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.545

50

55

60

65

70

75

80

Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Randament cernere la debit alimentare 0.123 [ Kg/s] Randament cernere la debit alimentare 0.176 [ Kg/s] Randament cernere la debit alimentare 0.207 [ Kg/s] Randament cernere la debit alimentare 0.260 [ Kg/s]

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]

Unghi inclinare arbore rotor [ grade]

-- 0.123 0.176 0.207 0.260 77.57 70.16 67.38 66.31

0.8 76.12 68.45 66.01 59.421.5 75.92 65.18 63 55.232.3 73.11 53.18 50.23 47

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

50

55

60

65

70

75

80

85

90



-- 0.123 0.176 0.207 0.260 87.34 71.69 70.2 67.26

0.8 87.04 71.53 69.72 65.881.5 86.6 69.21 68.74 59.892.3 85.53 68.12 65.1 52.11

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]


Fig. 3.1 Randament cernere nisip NR1, 37 rot/min, Fig. 3.2 Randament cernere nisip NR1, în funcție de înclinația arborelui 48 rot/min, în funcție de înclinația arborelui


- 12 -

În figura 3.1 și figura 3.2 se observă aceeași scădere a valorilor randamentului cernerii, o dată cu creșterea unghiului de înclinația a arborelui rotorului

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

60

65

70

75

80

85

90

95

100



Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]

-- 0.144 0.188 0.262 0.3210 96.03 92.61 88.52 83.7

0.8 95.12 91.75 88.01 83.541.5 92.25 78.88 76.06 65.362.3 83.31 77.23 73.12 62.52

Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

84

86

88

90

92

94

96

98


Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -48 rot/ min


Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]

-- 0.144 0.188 0.262 0.3210 97.8 96.06 95.54 90.74

0.8 96.25 93.62 92.24 87.421.5 95.21 93.11 91.55 86.142.3 94.18 92.76 90.2 84.2

Fig. 3.4 Randament cernere nisip NC2, 37 rot/min, Fig. 3.5 Randament cernere nisip NC2, în funcție de înclinația arborelui 48 rot/min, în funcție de înclinația arborelui

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

84

86

88

90

92

94

96

98


Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]


Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NT3 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

-- 0.106 0.172 0.207 0.2670 98.68 97.92 93.5 87.38

0.8 97.1 96.55 93.1 86.21.5 96.35 96.11 92.91 85.52.3 95.8 95.17 92.02 84.3

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

92

93

94

95

96

97

98

99


Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NT3 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -48 rot/ min

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]


-- 0.106 0.172 0.207 0.2670 99.17 98.65 98.41 96.23

0.8 97.9 97.51 95.25 95.121.5 97.42 96.54 93.64 92.442.3 97.1 96.17 93.21 91.9

Fig. 3.7 Randament cernere nisip NT3, 37 rot/min, Fig. 3.8 Randament cernere nisip NT3, în funcție de înclinația arborelui 48 rot/min, în funcție de înclinația arborelui

Din cele prezentate mai sus se poate observa clar, la toate cele trei nisipuri studiate, că o creștere a unghiului de înclinare duce la scăderea valorilor randamentului de cernere. Tot din aceste grafice, se poate observa și că mărirea debitului de alimentare duce tot la o scădere a randamentului de cernere.

Un efect al creșterii turației este o creștere a forței centrifuge care exercită o presiune asupra materialului, favorizând parțial trecerea prin sită. Totodată însă, la creșterea forței centrifuge crește și forța de frecare astfel încât materialul este antrenat pe pânza sitei până la atingerea unghiului de desprindere și m aterialul este aruncat, realizându-se condiția de cernere optimă.

3.1.2 Influența turației rotorului asupra randamentul de cernere

Condiția de cernere optimă se realizează in jurul turației de 73 rot/min. După trecerea pragului de 73 rot/min, forța centrifugă aruncă materialul pe o

traiectorie aproape paralelă cu suprafața de clasare iar randamentul cernerii scade.


- 13 -

Se poate observa din graficele prezentate anterior, că la creșterea debitului de alimentare, randamentul cernerii scade, deoarece este depășită capacitatea de trecere a materialului prin sită.

S-au facut încercări pentru cele trei tipuri de nisip, la turațiile: 37;43;48;53;64;73;86;94 și cu înclinațiile arborelui rotorului la 0;0.8;1.5;2.3°. S-a ales să se prezinte în continuare graficele pentru unghiurile:0;1.5; 2.3°.

30 40 50 60 70 80 90 10060

65

70

75

80

85

90

95


Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore 0 grade

Turatia rotorului [ rot/min]

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 77.57 70.16 67.38 66.3143 82.42 71.21 68.68 66.648 87.34 71.69 70.2 67.2653 90.24 82.96 73.33 68.7664 92.58 84.35 74.67 69.7773 94.34 89.5 83.17 76.4386 92.15 86.12 76.32 73.9894 89.15 81.25 71.56 65.89

30 40 50 60 70 80 90 100

55

60

65

70

75

80

85

90

95

Randament cernere la debit alimentare 0.123[Kg/s] Randament cernere la debit alimentare 0.176[Kg/s] Randament cernere la debit alimentare 0.207Kg/s] Randament cernere la debit alimentare 0.260[Kg/s]

Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore -1.5 grade

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]


-- 5.87 7.05 8.22 9.437 75.92 65.18 63 55.2343 81.45 67.05 64.18 59.1148 86.6 69.21 68.74 59.8953 87.65 74.41 72.11 62.7264 90.77 83.41 73.02 65.0973 94.34 89.5 83.17 76.4386 92.15 86.12 76.32 73.9894 89.15 81.25 71.56 65.89

Fig. 3.10 Randament cernere nisip NR1, înclinație Fig. 3.11 Randament cernere nisip NR1 înclinație arbore 0 grd, în funcție de turația rotorului arbore 1.5 grd, în funcție de turația rotorului

30 40 50 60 70 80 90 10082

84

86

88

90

92

94

96

98

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]


Randament cernere la sectiunea de curgere material 5.87[cmp] Randament cernere la sectiunea de curgere material 7.05[cmp] Randament cernere la sectiunea de curgere material 8.22[cmp] Randament cernere la sectiunea de curgere material 9.4 [cmp]

Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare rotor -0 grd

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 96.03 92.61 88.52 83.743 97.01 95.76 93.65 87.0248 97.8 96.06 95.54 90.7453 98.28 97.69 97.42 94.9964 98.45 97.85 97.61 95.4373 98.65 97.99 97.75 96.5586 97.22 96.85 95.44 93.8594 95.83 94.66 92.98 91.15

30 40 50 60 70 80 90 100

65

70

75

80

85

90

95

100


Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]


Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare rotor -1.5 grd

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 92.25 78.88 76.06 65.3643 94.41 92.11 91.12 85.2148 95.21 93.11 91.55 86.1453 95.85 93.27 92.08 87.3164 96.24 95.47 93.55 91.1173 96.34 96.11 94.68 93.3586 94.12 94.1 92.36 91.1194 92.41 91.1 90.28 90.71

Fig. 3.13 Randament cernere nisip NC2, înclinație Fig. 3.14 Randament cernere nisip NC2 înclinație arbore 0 grd, în funcție de turația rotorului arbore 1.5 grd, în funcție de turația rotorului

30 40 50 60 70 80 90 10086

88

90

92

94

96

98

100

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]



Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NT1 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare rotor -0 grd

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 98.68 97.92 93.5 87.3843 99.1 98.24 95.14 92.5348 99.17 98.65 98.41 96.2353 99.38 99.34 99.15 98.864 99.68 99.6 99.23 99.1573 99.73 99.68 99.43 99.2386 99.25 99.17 99.02 98.5694 98.53 98.33 98.15 98.02

30 40 50 60 70 80 90 10084

86

88

90

92

94

96

98

100

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]



Randamentul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NT1 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare rotor -1.5 grd

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 96.35 96.11 92.91 85.543 97.05 96.15 92.95 87.248 97.42 96.54 93.64 92.4453 97.8 96.94 95.04 94.2564 99.2 99.14 98.57 98.5473 99.38 99.21 99.1 98.7586 99.02 98.02 97.84 97.3594 97.25 97.08 96.87 96.25

Fig. 3.16 Randament cernere nisip NT3, înclinație Fig. 3.17 Randament cernere nisip NT3 înclinație arbore 0 grd, în funcție de turația rotorului arbore 1.5 grd, în funcție de turația rotorului


- 14 -

Din graficele prezentate în figura 3.16 , 3.17 și se poate observa că la viteze de rotație apropiate de 73 rot/ min se realizează condiția de cernere optimă.

Influența debitului de alimentare al rotorului asupra randamentului de cernere, așa cum se poate concluziona după analiza graficelor prezentate mai sus este similară cu influența unghiului de înclinare al arborelui asupra randamentului. Valorile randamentului scad odată cu creșterea secțiunii de trecere a materialului din buncăr, deci, cu creșterea debitului de alimentare. Materialul care intră în rotor pentru a fi cernut, dacă este într-o cantitate mai mare nu ajunge pe suprafața de clasare, ci este colectat de jgheabul pentru refuz.

Pentru toate graficele prezentate, unde este indicată evoluția randamentului în funcție de viteza de rotire, pentru diferite valori ale înclinației arborelui rotorului, se observă o creștere a randamentului cernerii, odată cu creșterea vitezei, după care, la atingerea vitezei critice, aproape de 80 rot/min, randamentul cernerii incepe sa scadă.

Explicația este că la o viteză de rotire crescută a rotorului materialul este antrenat într-o mișcare care îndeplinește din ce în ce mai mult condiția de cernere optimă. La turații mici, materialul este cernut prin trecere, situație defavorabilă, deoarece granula merge paralel cu suprafața de cernere.

La viteze mai mari, antrenarea materialului după desprindere se face după o parabolă care ajută la obținerea unei traiectorii cât mai optime a particulelor, și anume o mișcare apropiată de cernerea optimă prin refuz.

Totuși, dacă se trece pragul vitezei critice, materialul nu mai este cernut, suprafața de clasare este „înecată”, și materialul nu se mai cerne, el fiind ținut „lipit” pe suprafața de cernere de forța centrifugă.

Secțiunea prin care materialul curge din buncărul de alimentare are valori controlate cu ajutorul unui subar de reglaj, iar prin miș carea lui am obținut diferite trepte de alimentare.

3.1.3 Influența debitului de alimentare al rotorului asupra randamentului de cernere.

Așa cum se poate observa cu cât crește secțiunea de trecere a materialului, deci a debitului de încarcare a rotorului, cu atât randamentul scade, datorită imposibilităț ii trecerii în totalitate a materialului prin suprafața de clasare.

0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28

45

50

55

60

65

70

75

80

Debit alimentare rotor cu material [ Kg/s]

Rand

amen

tul c

erne

rii [%

]

Randamentul cernerii Rotor cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Randamentul cernerii la inclinare arbore rotor 0 grade

Randamentul cernerii la inclinare arbore rotor 0.8 grade



-- 0 0.8 1.5 2.30.123 77.57 76.12 75.92 73.110.176 70.16 68.45 65.18 53.180.207 67.38 66.01 63 50.23

0.26 66.31 59.42 55.23 47

5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5

50

55

60

65

70

75

80

85

90

Randamentul cernerii Rotor cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -53 rot/ min





Rand

amen

tul c

erne

rii [%

]

Sectiunea de trecere a materialului din buncar [ cmp]

-- 0 0.8 1.5 2.35.87 90.24 89.56 87.65 86.427.05 82.96 77.92 74.41 71.568.22 73.33 72.81 72.11 68.259.4 68.76 67.44 62.72 54.62

Fig. 3.19 Randament cernere nisip NR1, turația Fig. 3.20 Randament cernere nisip NR1 turația rotor 37 rot/min, în funcție debitul de rotor rotorului de 53 rot/min, în funcție debitul de alimentare al materialului din buncăr. alimentare al materialului din buncăr.


- 15 -

Randament cernere

3.1.4 Influența caracteristicilor suprafeței de clasare a rotorului asupra randamentului de cernere .

Turatie rotor [rot/ min]

Tipul de sita

Debit de alimentare rotor

0.188 [Kg/s] 0.262 [Kg/s] 0.321 [Kg/s]

Sita 1 99.27 99.11 98.71 37 Sita 2 71.32 69.66 60.23

Sita 3 70.25 66.84 58.12 Sita 1 99.42 99.25 98.91

48 Sita 2 83.66 75.12 66.59 Sita 3 77.65 74.31 63.12 Sita 1 99.67 99.31 99.02

64 Sita 2 84.08 78.92 78.1 Sita 3 82.11 76.35 73.19

Am făcut aceste încercări cu nisipul NC2, cu înclinarea arborelui la 3.5°, pentru trei turații și trei valori ale secțiunii de curgere material. Am ales acest nisip deoarece are granulația medie. Nisipul NR1, are granulația mare, și nu pot fi făcute încercări cu sita 3, deoarece ar fi aproape tot nisipul refuz. Nisipul NT3, care are granulația fină trece foarte repede prin sita 1, și nu pot fi luate în considerare datele.

Tabel 3.6 Randament cernere pentru 3 tipuri de nisip, la înclinarea arborelui rotorului la 0° și folosindu-se sita S2

3.1.5 Influența granulației nisipului asupra randamentului de cernere.

Randament cernere


Tipul de nisip

Sectiune de curgere material 5.87

[ cmp] 7,05

[cmp] 8,22

[cmp] 9,4

[cmp] Nisip NR1 77.57 70.16 67.38 66.31

37 Nisip NC2 96.03 92.61 88.52 83.7 Nisip NT3 98.68 97.92 93.5 87.38 Nisip NR1 87.34 71.69 70.2 67.26

48 Nisip NC2 97.8 96.06 95.54 90.74 Nisip NT3 99.17 98.65 98.41 96.23 Nisip NR1 92.58 84.35 74.67 69.77

64 Nisip NC2 98.45 97.85 97.61 95.43 Nisip NT3 99.68 99.6 99.23 99.15

După analiza datelor prezentate în tabelul 3.6 se poate trage concluzia că indiferent de turația rotorului, de secțiunea de curgere a materialului (debitul de încărcare al rotorului) sau de înclinarea arborelui rotorului, randamentul cernerii are valori maxime la nisipul cu granulația mai fină, iar nisipul cu granulația mai mare, are randamentul cel mai scăzut, deoarece dimensiunile particulelor sunt apropiate sau mai mari de dimensiunile ochiurilor suprafețelor de clasare.

Pentru acestă categorie am ales să fac încercări pe un rotor cilindric și pe un rotor hexagonal, pentru nisipul cu granulație medie NC2, la trei turații diferite și trei secțiuni de trecere a materialului diferite.

3.1.6 Influența tipului secțiunii rotorului asupra randamentului de cernere.

Datele rezultate sunt prezentate în tabelul 3.9.


- 16 -

Tabel 3.9 Randament cernere pentru rotor hexagonal și cilindric,pentru nisipul NC2. Randamentul cernerii

Turatie rotor

[rot/ min]

Inclinatie rotor

[grade]

Rotor cilindric Rotor hexagonal Debit de alimentare rotor Debit de alimentare rotor

0.188[kg/s] 0.262[kg/s] 0.321[kg/s] 0.188[kg/s] 0.262[kg/s] 0.321[kg/s] 0 92.61 88.52 83.7 99.33 98.48 92.17

37 2.3 77.23 73.12 62.52 99.13 96.11 81.42 3.5 71.32 69.66 60.23 97.98 95.48 78.13 0 96.06 95.54 90.74 99.54 99.09 98.14

48 2.3 92.76 90.2 84.2 99.33 98.6 97.96 3.5 83.66 75.12 66.59 99.04 97.95 96.32 0 97.85 97.61 95.43 99.73 99.33 98.3

64 2.3 93.08 92.71 87.42 99.4 98.87 98.14 3.5 84.08 78.92 78.1 99.17 98.03 97.63

*Valorile maxime sunt marcate cu culoare roșie, iar valorile minime cu culoare albastră Se poate observa de la prima vedere că randamentul cernerii este mult mai mare la

rotorul hexagonal, față de cel cilindric, deoarece prin construcția lor realizează răsturnarea materialului pe suprafețele de clasare. 3.1.6.1

Graficele 3.25 si 3.26 arată variația randamentului cernerii în funcție de înclinarea unghiului arborelui rotorului și în funcție de turația rotorului la rotorul cu secțiune hexagonală.

Influența unghiului de înclinare a arborelui asupra randamentului cernerii la rotorul hexagonal.

Și în acest caz studiat, randamentul cernerii are aceași tendință de scădere a valorilor odată cu creșterea unghiului de înclinare a rotorului, chiar dacă randamentul este mai mare ca la rotorul cilindric.

-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.075

80

85

90

95

100

Randament cernere la debit alimentare rotor 0.188 [Kg/s] Randament cernere la debit alimentare rotor 0.262 [Kg/s] Randament cernere la debit alimentare rotor 0.321 [Kg/s]

Randamentul cernerii Rotor -hexagonal Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Rand

amen

tul c

erne

rii [ %

]


-- 0.188 0.262 0.3210 99.33 98.48 92.17

2.3 99.13 96.11 81.423.5 97.98 95.48 78.13

-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

96.0

96.5

97.0

97.5

98.0

98.5

99.0

99.5


Randamentul cernerii Rotor -hexagonal Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -48 rot/ min


Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]

-- 0.188 0.262 0.3210 99.54 99.09 98.14

2.3 99.33 98.6 97.963.5 99.04 97.95 96.32

Figura 3.25 Randament cernere nisip NC2, Figura 3.26 Randament cernere nisip NC2 cu rotor hexagonal, în funcție de înclinația cu rotor hexagonal, în funcție de înclinația unghiului, la turația de 37 rot/ min unghiului, la turația de 48 rot/ min

Debitul de încărcare a rotorului cu material contează și la acest tip de secțiune, după cum se poate observa din toate cele trei grafice, randamentul cernerii scade odată cu creșterea secțiunii mai ales la valori mai mari de 2,5° a unghiului de înclinare.


- 17 -

35 40 45 50 55 60 65

92

93

94

95

96

97

98

99

100


Randamentul cernerii Rotor -hexagonal Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore rotor -0 grd

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]


-- 0.188 0.262 0.32137 99.33 98.48 92.1748 99.54 99.09 98.1464 99.73 99.33 98.3

3.1.6.2 Influența vitezei de rotire a arborelui asupra randamentului cernerii la rotorul hexagonal.

35 40 45 50 55 60 65

80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

102



Randamentul cernerii Rotor -hexagonal Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore rotor -2.3 grd Ra

ndam

entu

l cer

nerii

[ %]

-- 0.188 0.262 0.32137 99.13 96.11 81.4248 99.33 98.6 97.9664 99.4 98.87 98.14

Figura 3.25 Randament cernere nisip NC2, Figura 3.26 Randament cernere nisip NC2 cu rotor hexagonal, în funcție de turația rotorului cu rotor hexagonal, în funcție de turația rotorului înclinația unghiului de 0 grade înclinația unghiului de 2.3 grade

Valorile cele mai mari ale randamentului cernerii se găsesc în situația în care unghiul de înclinaț ie al arborelui este 0°. Cea mai dezavantajoasă situaț ie este cea în care unghiul de înclinare al arborelui este maximă (3.5°)

În continuarea cercetărilor, în speță pentru acest studiu am folosit trei tipuri de racleți, cu înălțimi diferite.

3.1.7 Influența racleților asupra randamentului de cernere.

Racleții au fost construiți din tablă de aluminiu, sub forma de profil L, cu o latură cu lățime constantă pentru fixare pe rotor, iar cealaltă latură care are lățime variabilă și cu direcție radială

S-au făcut încercări pentru a determina dacă numărul de racleți are o influență clară asupra valorilor randamentului cernerii, sau dacă lățimea acestora are de asemenea influență asupra aceluiași parametru.

2 3 4 5 6 7 8

95.5

96.0

96.5

97.0

97.5

98.0

98.5


Randamentul cernerii Rotor cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore rotor -2.3 grd

Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]

Numar racleti pentru tip 2 [bucati]

-- 0.144 0.188 0.2622 98.34 98.08 97.874 98.3 97.99 97.918 98.45 97.56 95.47

14 16 18 20 22 24 26

97.0

97.2

97.4

97.6

97.8

98.0

98.2

98.4

98.6


Rand

amen

tul c

erne

rii [

%]

Latime racleti [mm]

Randamentul cernerii Rotor cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore rotor -2.3 grd Numar racleti -4

-- 0.144 0.188 0.26215 97.58 97.19 9720 98.3 97.99 97.9125 98.54 98.34 98.16

Fig 3.32 Randamentul cernerii în funcție de Fig 3.35 Randamentul cernerii în funcție de numărul de racleți, pentru tipul 2 de racleți. de lățimea racletelui, pentru 4 bucăți racleți.


- 18 -

Pentru stabilirea influenț ei unghiului de înclinare al rotorului asupra debitului de cernere, am studiat toate cele trei nisipuri ( NR1, NC2, NT3), la patru valori ale debitului de alimentare și trei valori ale vitezei de rotație a rotorului.

3.2.1 Influența unghiului de înclinare al arborelui rotorului asupra debitului de cernere

Tabel 3.11 Debit cernere pentru nisipul NR1(extras)

Debit cernere Unghi Debit alimentare din buncar Turație înclinare 0.123 [Kg/s] 0.176[Kg/s] 0.207[Kg/s] 0.26[Kg/s]


buncar


0 0.0616 0.103 0.1249 0.153 37 0,8 0.0688 0.1084 0.124 0.1625 1,5 0.0704 0.117 0.1295 0.169

2,3 0.065 0.079 0.115 0.1235 0 0.115 0.152 0.21 0.216

73 0,8 0.119 0.158 0.215 0.221 1,5 0.123 0.162 0.22 0.235

2,3 0.112 0.152 0.215 0.221 0 0.072 0.0751 0.082 0.085

94 0,8 0.075 0.0821 0.092 0.112 1,5 0.081 0.086 0.0925 0.125 2,3 0.052 0.061 0.085 0.0925

Tabel 3.12 Debit cernere pentru nisipul NC2(extras)

Debit cernere Unghi Debit alimentare din buncar Turație înclinare 0.123 [Kg/s] 0.176[Kg/s] 0.207[Kg/s] 0.26[Kg/s]


buncar


0 0.108 0.135 0.175 0.255 37 0,8 0.11 0.142 0.184 0.262 1,5 0.113 0.144 0.186 0.264

2,3 0.117 0.148 0.188 0.266 0 0.126 0.18 0.232 0.31

73 0,8 0.125 0.182 0.238 0.315 1,5 0.126 0.183 0.24 0.32

2,3 0.128 0.185 0.245 0.325 0 0.121 0.1769 0.211 0.28

94 0,8 0.122 0.171 0.216 0.29 1,5 0.1225 0.175 0.22 0.295 2,3 0.123 0.176 0.23 0.31


- 19 -

Tabel 3.13 Debit cernere pentru nisipul NT3(extras) Debit cernere Unghi Debit alimentare din buncar Turație înclinare 0.123 [Kg/s] 0.176[Kg/s] 0.207[Kg/s] 0.26[Kg/s]


buncar


0 0.108 0.135 0.175 0.255 37 0,8 0.11 0.142 0.184 0.262 1,5 0.113 0.144 0.186 0.264

2,3 0.117 0.148 0.188 0.266 0 0.126 0.18 0.232 0.31

73 0,8 0.125 0.182 0.238 0.315 1,5 0.126 0.183 0.24 0.32

2,3 0.128 0.185 0.245 0.325 0 0.121 0.1769 0.211 0.28

94 0,8 0.122 0.171 0.216 0.29 1,5 0.1225 0.175 0.22 0.295 2,3 0.123 0.176 0.23 0.31

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

Debit cernere la debit alimentare rotor 0.123 [kg/s] Debit cernere la debit alimentare rotor 0.176 [kg/s] Debit cernere la debit alimentare rotor 0.207 [kg/s] Debit cernere la debit alimentare rotor 0.26 [kg/s]

Debitul cernerii Rotor cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Debi

tul

cern

erii [

Kg/

s]

Unghi inclinatie arbore rotor [ grade]

-- 0.123 0.176 0.207 0.260 0.0616 0.103 0.1249 0.153

0.8 0.0688 0.1084 0.124 0.16251.5 0.0704 0.117 0.1295 0.1692.3 0.065 0.079 0.115 0.1235

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20


Debi

tul

cern

erii [

Kg/s

]


Debitul cernerii Rotor cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -48 rot/ min

-- 0.123 0.176 0.207 0.260 0.0768 0.121 0.146 0.188

0.8 0.1023 0.1254 0.1543 0.1891.5 0.114 0.124 0.1562 0.1842.3 0.0752 0.0839 0.1277 0.1608

Fig. 3.37 Debit cernere nisip NR1, 37 rot/min, Fig. 3.38 Debit cernere nisip NR1, în funcție de înclinația arborelui 48 rot/min, în funcție de înclinația arborelui

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26


Debitul cernerii Rotor cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Debi

tul

cern

erii [

Kg/

s]


-- 0.144 0.188 0.262 0.3210 0.108 0.135 0.175 0.255

0.8 0.11 0.142 0.184 0.2621.5 0.113 0.144 0.186 0.2642.3 0.117 0.148 0.188 0.266

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30



Debit

ul ce

rner

ii [ K

g/s]


-- 0.144 0.188 0.262 0.3210 0.118 0.166 0.215 0.277

0.8 0.121 0.167 0.221 0.2911.5 0.121 0.168 0.226 0.2922.3 0.123 0.174 0.232 0.293

Fig. 3.40 Debit cernere nisip NC2, 37 rot/min, Fig. 3.41 Debit cernere nisip NC2, în funcție de înclinația arborelui 48 rot/min, în funcție de înclinația arborelui


- 20 -

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22


Debitul cernerii Rotor cilindric Nisip - NT3 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Debi

tul

cern

erii [

Kg/

s]


-- 0.106 0.172 0.207 0.2670 0.091 0.118 0.166 0.207

0.8 0.094 0.121 0.171 0.2111.5 0.096 0.124 0.177 0.2162.3 0.0987 0.1264 0.18 0.221

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22



Debitul cernerii Rotor cilindric Nisip - NT3 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -48 rot/ min

Debi

tul

cern

erii [

Kg/

s]

-- 0.106 0.172 0.207 0.2670 0.092 0.121 0.169 0.2112

0.8 0.0978 0.1311 0.1734 0.2161.5 0.0988 0.134 0.18 0.222.3 0.1 0.138 0.187 0.225

Fig. 3.43 Debit cernere nisip NT3, 37 rot/min, Fig. 3.44 Debit cernere nisip NT3, în funcție de înclinația arborelui 48 rot/min, în funcție de înclinația arborelui

Scăderea debitului de cernere, la înclinarea arborelui cu unghiul de 1.5° este observată la toate cele 3 viteze ale unghiului, pentru toate debitele de alimentare ale rotorului. Creșterea debitului la înclinația de 1.5° se datorează creșterii cursei de ridicare și evident a cursei de coborâre, când se oferă șanse mai mari de trecere a granulei prin suprafața sitei. La depășirea unghiului de 1.5° viteza de cernere este mai mare, trecerea pe suprafața sitei este mai dificilă.

30 40 50 60 70 80 90 100

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

Debit

ul ce

rner

ii [ K

g/s]


Debit cernere la debit alimentare 0.123[Kg/s] Debit cernere la debit alimentare 0.176[Kg/s] Debit cernere la debit alimentare 0.207[Kg/s]Debit cernere la debit alimentare 0.260[Kg/s]

Debitul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare arbore -0 grade

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 0.0616 0.103 0.1249 0.15343 0.0728 0.112 0.144 0.17148 0.0768 0.121 0.146 0.18853 0.089 0.124 0.178 0.19464 0.0989 0.1295 0.187 0.19273 0.115 0.152 0.21 0.21686 0.108 0.1423 0.2 0.20794 0.072 0.0751 0.082 0.085

3.2.2 Influența turației rotorului asupra debitului de cernere

30 40 50 60 70 80 90 1000.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 0.0688 0.1084 0.124 0.162543 0.094 0.12 0.153 0.17548 0.1023 0.1254 0.1543 0.18953 0.0908 0.1275 0.188 0.20764 0.101 0.133 0.195 0.21673 0.119 0.158 0.215 0.22186 0.112 0.132 0.19 0.19894 0.075 0.0821 0.092 0.112

Debi

tul c

erne

rii [

Kg/s

]


Debitul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare arbore -0.8 grade


Fig. 3.46 Randament cernere nisip NR1, înclinație Fig. 3.47 Randament cernere nisip NR1 înclinație arbore 0 grd, în funcție de turația rotorului arbore 1.5 grd, în funcție de turația rotorului

30 40 50 60 70 80 90 1000.10

0.15

0.20

0.25

0.30

Deb

itul c

erne

rii [

Kg/s

]



Debitul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare arbore 0 grade

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 0.108 0.135 0.175 0.25543 0.114 0.126 0.205 0.270148 0.118 0.166 0.215 0.27753 0.121 0.17 0.226 0.28464 0.124 0.178 0.231 0.29873 0.126 0.18 0.232 0.3186 0.125 0.179 0.2315 0.394 0.121 0.1769 0.211 0.28

30 40 50 60 70 80 90 1000.10

0.15

0.20

0.25

0.30

Debi

tul c

erne

rii [

Kg/s]



Debitul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare arbore 0.8 grade

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 0.11 0.142 0.184 0.26243 0.115 0.144 0.212 0.274648 0.121 0.1675 0.221 0.29153 0.122 0.172 0.227 0.29264 0.123 0.178 0.235 0.30173 0.125 0.182 0.238 0.31586 0.124 0.1789 0.2356 0.30294 0.122 0.171 0.216 0.29



- 21 -

30 40 50 60 70 80 90 100

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24Debitul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NT3 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare arbore -0 grade


Debi

tul c

erne

rii [

Kg/s

]


-- 5.87 7.05 8.22 9.437 0.091 0.118 0.166 0.20743 0.0938 0.124 0.172 0.20748 0.092 0.121 0.169 0.211253 0.0789 0.134 0.176 0.21564 0.096 0.14 0.179 0.22173 0.099 0.143 0.188 0.23386 0.097 0.1426 0.187 0.23194 0.097 0.135 0.175 0.21

30 40 50 60 70 80 90 100

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

Debi

tul c

erne

rii [

Kg/s

]



Debitul cernerii Rotor -cilindric Nisip - NT3 Sita - Mijlocie- S2 Inclinare arbore -0.8 grade

-- 5.87 7.05 8.22 9.437 0.094 0.121 0.171 0.21143 0.0959 0.1292 0.177 0.215848 0.0978 0.1311 0.1734 0.21653 0.099 0.137 0.183 0.224164 0.101 0.142 0.185 0.224973 0.112 0.144 0.1885 0.23586 0.105 0.1435 0.189 0.23394 0.101 0.136 0.178 0.215


Debitul de alimentare al rotorului are valori variabile, datorită mișcă rii subarului de reglaj de la baza buncărului.

3.2.3 Influența debitului de alimentare al rotorului asupra debitului de cernere

3.14 Tabel debit cernere pentru nisipul NC2, în functie de debitul de încarcare al rotorului

Debit cernere


Debit incarcare rotor

[Kg/s]

Unghi inclinare rotor 0 0.8 1.5 2.3

[grd] [grd] [grd] [grd] 0.123 0.108 0.11 0.113 0.117

37 0.176 0.135 0.142 0.144 0.148 0.207 0.175 0.184 0.186 0.188 0.26 0.255 0.262 0.264 0.266 0.123 0.118 0.121 0.1218 0.123

48 0.176 0.166 0.1675 0.168 0.174 0.207 0.215 0.221 0.226 0.232 0.26 0.277 0.291 0.292 0.293 0.123 0.124 0.123 0.124 0.1249

64 0.176 0.178 0.178 0.18 0.181 0.207 0.231 0.235 0.237 0.243 0.26 0.298 0.301 0.308 0.317

0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28






Debi

tul c

erne

rii [K

g/s]

Debit de alimentare a rotorului [ Kg/s]

-- 0 0.8 1.5 2.30.123 0.108 0.11 0.113 0.1170.176 0.135 0.142 0.144 0.1480.207 0.175 0.184 0.186 0.188

0.26 0.255 0.262 0.264 0.266

0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.280.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

0.26

0.28

0.30

Debi

tul c

erne

rii [K

g/s]

Debit de alimentare a rotorului [ Kg/s]






-- 0 0.8 1.5 2.30.123 0.118 0.121 0.1218 0.1230.176 0.166 0.1675 0.168 0.1740.207 0.215 0.221 0.226 0.232

0.26 0.277 0.291 0.292 0.293

Fig. 3.55 Debit cernere nisip NR1, turația Fig. 3.56 Debit cernere nisip NR1 turația ` rotor 37 rot/min, în funcție debitul de rotor rotorului de 53 rot/min, în funcție debitul de alimentare al materialului din buncăr. alimentare al materialului din buncăr.


- 22 -

În graficele 3.55; 3.56; 3.57 se prezintă influența debitului de încărcare al rotorului asupra debitului de cernere. Se observă că la creșterea debitului de încărcare, și debitul de cernere are aceeași tendință.

Debitul cernerii este mai mare la suprafețe utile care au dimensiunile apropiate sau mai mari decât dimensiunile particulelor.

3.2.4 Influența caracteristicilor suprafeței de clasare a rotorului asupra debitului de cernere.

La nisipuri cu granulația mare, debitul de cernere este mic pentru toate debitele de alimentare. Pentru nisipuri cu granulație fină, de asemenea debitul de cernere este mai scăzut

3.2.5 Influența granulației nisipului asupra debitului de cernere.

La nisipul cu granulație mijlocie, materialul are dimensiunile particulelor mai apropiate de ochiurile sitei, și se observă că acestea pot trece mai ușor.

Se poate observa că la turații mai mari, debitul cernerii crește. 3.2.6 Influența tipului secțiunii rotorului asupra debitului de cernere

Tabel 3.17 Debit cernere pentru rotor hexagonal și cilindric,pentru nisipul NC2 .

Debitul cernerii


Inclinatie rotor [grade]

Rotor cilindric Rotor hexagonal Debit de alimentare rotor Debit de alimentare rotor

0.188 [kg/s]

0.262 [kg/s]

0.321 [kg/s]

0.188 [kg/s]

0.262 [kg/s]

0.321 [kg/s]

0 0.108 0.135 0.175 0.255 0.115 0.153 37 2.3 0.117 0.148 0.188 0.266 0.138 0.181

3.5 0.118 0.155 0.194 0.27 0.146 0.199 0 0.118 0.166 0.215 0.277 0.129 0.158

48 2.3 0.123 0.174 0.232 0.293 0.165 0.19 3.5 0.124 0.178 0.24 0.301 0.157 0.216 0 0.124 0.178 0.231 0.298 0.15 0.177

64 2.3 0.1249 0.181 0.243 0.317 0.158 0.207 3.5 0.128 0.184 0.248 0.319 0.178 0.236

3.2.7 Influența racleților asupra debitului de cernere

2 3 4 5 6 7 80.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

Debi

tul c

erne

rii [K

g/s]

Numar racleti (tip1)[ buc]


Debitul cernerii Rotor cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore rotor -3.5 grd Viteza de rotire arbore-64 rot/min

-- 0.144 0.188 0.2622 0.114 0.134 0.1854 0.115 0.155 0.1958 0.104 0.138 0.183

14 16 18 20 22 24 26

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

Randament cernere la sectiunea de curgere material 7.05[cmp] Randament cernere la sectiunea de curgere material 8.22[cmp] Randament cernere la sectiunea de curgere material 9.4 [cmp]

Debitul cernerii Rotor cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Inclinatie arbore rotor -3.5 grd Numar racleti -4

Debi

tul c

erne

rii [

Kg/s

]

Lungime racleti [mm]

0.144 0.188 0.26215 0.115 0.155 0.19520 0.119 0.163 0.20325 0.112 0.14 0.191

Fig 3.32 Debitul cernerii în funcție de Fig 3.35 Debitul cernerii în funcție de numărul de racleți, pentru tipul 2 de racleți. de lățimea racletelui, pentru 4 bucăți racleți.


- 23 -

Din graficul prezentat mai devreme se poate vedea că la lungimea de 20 mm, debitul de cernere este maxim, debitul scăzând dacă lungimea este mai mare. Acest lucru se întâmplă deoarece lungimea de 20 mm a racletelui reușește să arunce materialul după desprindere pe o traiectorie parabolică, în așa fel încât cernerea să fie cât mai bună.

3.3

Putem numi randament de trecere cantitatea de material care trece efectiv prin suprafața de clasare. Este o noțiune mai nouă și mai utilă în practică deoarece ne arată cantitatea de material care a trecut prin suprafața de clasare ( admis), fără să mai ț inem cont de cantitatea de admis care ar fi putut să treacă prin suprafața de clasare (subgranulație), pentru un ciclu de funcționare.

Influența parametrilor funcționali și constructivi asupra randamentului de trecere.

Valorile randamentului de trecere sunt sub valorile randamentului de clasare. Sunt date mai exacte, despre ce cantitate de admis se va obține de la o cernere, în anumite condiții.

Tendințele de creștere ale valorilor randamentului de trecere odată cu creșterea vitezelor sunt prezente și la aceste rezultate.

De asemenea scăderea randamentului cernerii odată cu creșterea debitului de alimentare și a unghiului de înclinare este de asemenea actuală.

Randamentul de trecere se poate calcula cu relația:

cernutatotalacantitateadmis

trecere =η *100 [%]

Tabel 3.18 Randament trecere pentru nisipul NR1 Randament trecere Unghi Debit alimentare din buncar Turație înclinare 0.123 [Kg/s] 0.176[Kg/s] 0.207[Kg/s] 0.26[Kg/s]


buncar


0 55.7 53.39 52.95 52.1 37 0,8 58.12 55.21 54.11 53.11 1,5 57.24 49.59 42.63 40.56

2,3 55.21 45 34.51 33.55 0 72.62 66.88 61.07 56.81

73 0,8 70.52 66.75 60.25 50.32 1,5 64.74 66.54 55.27 44.1

2,3 68.88 67.53 53.77 43.77 0 65.62 61.56 57.32 52.64

94 0,8 61.32 58.65 54.62 49.66 1,5 53.65 52.21 49.52 43.85 2,3 48.32 45.65 44.99 38.66


- 24 -

Tabel 3.19 Randament trecere pentru nisipul NC2 Randament trecere Unghi Debit alimentare din buncar Turație înclinare 0.123 [Kg/s] 0.176[Kg/s] 0.207[Kg/s] 0.26[Kg/s]


buncar


0 79.85 77.41 74.64 71.73 37 0,8 84.35 81.05 80.35 78.2 1,5 79.7 77.61 72.88 65.4

2,3 78.51 74.14 70.34 58.4 0 85.11 84.65 84.38 83.33

73 0,8 84.98 82.98 81.25 80.2 1,5 84.21 82.25 80.78 80.11

2,3 80.15 79.69 76.45 78.45 0 83.75 82.45 81.55 79.85

94 0,8 81.85 81.01 79.24 77.44 1,5 80.45 79.65 76.76 74.26 2,3 78.98 77.67 75.15 73.42

Tabel 3.19 Randament trecere pentru nisipul NT3

Randament trecere Unghi Debit alimentare din buncar Turație înclinare 0.123 [Kg/s] 0.176[Kg/s] 0.207[Kg/s] 0.26[Kg/s]


buncar


0 89.71 89.35 87.35 81.76 37 0,8 87.52 86.62 85.42 80.99 1,5 86.21 85.42 84.41 80.12

2,3 84.9 83.11 82.1 79.01 0 96.92 96.82 96.7 97.33

73 0,8 96.12 95.45 95.51 95.36 1,5 96.02 94.51 94.91 95.65

2,3 95.86 94.93 93.95 92.85 0 94.23 93.23 91.58 89.85

94 0,8 93.78 92.61 91.23 88.21 1,5 91.85 90.89 90.68 85.15 2,3 89.14 88.58 87.85 84.56

În tabelul 3.18; 3.19; 3.20 s-au prezentat valorile randamentului trecerii pentru

nisipurile NR1, NC2,si NT3 în funcție de parametrii funcționali și constructivi studiati(tipul secțiunii rotorului;tipul suprafeței de clasare; turațiile rotorului ;unghiul de înclinare al arborelui;debitul de alimentare ar rotorului cu material din buncăr).


- 25 -

0 0,8 1,5 2,3 30

35

40

45

50

55

60



Rand

amen

tul t

rece

rii [

%]


-- 0.123 0.176 0.207 0.260 55.7 53.39 52.95 52.1

0,8 58.12 55.21 54.11 53.111,5 57.24 49.59 42.63 40.562,3 55.21 45 34.51 33.55

0 0,8 1,5 2,3 55

60

65

70

75

80

85


Randamentul trecerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Rand

amen

tul t

rece

rii [

%]


-- 0.144 0.188 0.262 0.3210 79.85 77.41 74.64 71.73

0,8 84.35 81.05 80.35 78.21,5 79.7 77.61 72.88 65.42,3 78.51 74.14 70.34 58.4

Fig. 3.64 Randament trecere nisip NR1, 37 rot/min, Fig. 3.65 Randament trecere nisip NC2, în funcție de înclinația arborelui 37 rot/min, în funcție de înclinația arborelui

0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.2830

35

40

45

50

55

60

Randament trecere la unghi inclinare arbore 0 [grade] Randament trecere la unghi inclinare arbore 0.8 [grade] Randament trecere la unghi inclinare arbore 1.5 [grade] Randament trecere la unghi inclinare arbore 2.3 [grade]

Randamentul trecerii Rotor -cilindric Nisip - NR1 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

Rand

amen

tul t

rece

rii [

%]

Debit de alimentare rotor [Kg/s]

-- 0 0.8 1.5 2.30.123 55.7 58.12 57.24 55.210.176 53.39 55.21 49.59 450.207 52.95 54.11 42.63 34.51

0.26 52.1 53.11 40.56 33.55

0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 0.32 0.3455

60

65

70

75

80

85

Rand

amen

tul t

rece

rii [

%]

Debit de alimentare rotor [Kg/s]

Randament trecere la unghi inclinare arbore 0 [grade] Randament trecere la unghi inclinare arbore 0.8 [grade] Randament trecere la unghi inclinare arbore 1.5 [grade] Randament trecere la unghi inclinare arbore 2.3 [grade]

Randamentul trecerii Rotor -cilindric Nisip - NC2 Sita - Mijlocie- S2 Turatia -37 rot/ min

-- 0 0.8 1.5 2.30.144 79.85 84.35 79.7 78.510.188 77.41 81.05 77.61 74.140.262 74.64 80.35 72.88 70.340.321 71.73 78.2 65.4 58.4

Fig. 3.67 Randament trecere nisip NR1, 37 rot/min, Fig. 3.68 Randament trecere nisip NC2, în funcție de debit alimentare rotor 37 rot/min, în funcție de debit alimentare rotor

Creșterea debitului de alimentare duce la scăderea randamentului trecerii. Materialul fiind introdus în cantitate mai mare, face ca mișcarea axială a acestuia să conducă materialul spre jgheabul de captare refuz, fără să mai fie cernut. 3.4

Prelucrarea grafică și matematică a datelor obținute cu ajutorul softului OriginPro 8.5 și a softului Matlab

3.4.1

S-a încercat să se prelucreze matematic cu ajutorul softurilor OriginPro8.5 și Matlab datele obținute pentru randamentul cernerii, pentru a se determina dacă exista o dependență între valorile parametrilor care influențeză aceste rezultate.

Prelucrarea grafică și matematică a datelor obținute cu ajutorul softului OriginPro 8.5

Se pot face aceste determinări pe foarte multe variante dar s-au ales doar situațiile în care valorile randamentului sunt maxime. Y =Intercept+B1*X+B2*X^2.


- 26 -

Astfel, cu ajutorul relaţiei (3.3) şi a coeficienţilor Intercept, B1, B2 pentru orice unghi de înclinare sau debit de alimentare al rotorului se poate calcula cu o precizie destul de mare rezultatul randamentului cernerii și pentru alte situații care nu au fost experimentate încă.

3.4.2 Prelucrarea grafică și matematică a datelor obținute cu ajutorul softului Matlab[22]

Deoarece s-a observat că există dependenț e între parametrii funcționali și constructivi ai sitelor, s-a realizat și un program în cu ajutorul softului Matlab, care arată foarte clar dependența între aceștia.

S-a realizat un program care pe baza datelor experimentale supuse unor probleme de analiză regresivă în care randamentul cernerii este reprezentat ca o funcție dependentă de două variabile aleatoare (turație rotor și unghi de înclinare arbore/ turație rotor și debit alimentare rotor/ unghi înclinare rotor și debit de alimentare).

Rezultatul testării reprezintă o predicț ie a valorilor randamentului în anumite condiții, în funcție nu de o singură variabilă, ci de două variabile. Cu ajutorul acestor predicții se pot lua decizii pentru construcția/ achiziționarea unuei site de cernut.

Pentru nisipul NR1, cu datele din tabelul 3.1 s-au obținut urmatoarele grafice tridimensionale:

-randament cernere în funcție de turația rotorului și secțiunea de trecere a materialului din buncăr (debitului de alimentare al rotorului) - (Fig.3.73)

-randament cernere în funcție de turație și unghiul de înclinare al arborelui rotorului (Fig 3.74)

-randament cernere în funcție de unghiul de înclinare al arborelui rotorului rotorului și secțiunea de trecere a materialului din buncăr (debitului de alimentare al rotorului) (Fig 3.75)

Fig.3.73 Randament cernere în funcție de Fig.3.73 Randament cernere în funcție de turația rotorului și de secțiunea de cernere turația rotorului și de unghiul de inclinare (debitului de alimentare cu material al al rotorului) pentru nisipul NR1. rotorului) pentru nisipul NR1.

S-au reprezentat în grafic cu culoare roșie valorile maxime și cu culoare albastră

valorile minime. Între cele două categorii, există rezultatele intermediare - cu culoare –verde-galbenă.


- 27 -

Se observă ca randamentul cernerii crește odată cu creșterea turației, și scade odată cu creșterea debitului de alimentare (secțiunii de trecere a materialului din buncăr).

Fig.3.75 Randament cernere în funcție de Fig.3.76 Randament cernere în funcție de unghiul de inclinare al rotorului și de turația rotorului și de și de debitul de debitul de alimentare cu material al alimentare al rotorului pentru nisipulNC2. rotorului pentru nisipul NR1.

Din graficul 3.75 reiese că randamentul cernerii este în scădere odată cu creșterea

secțiunii de cernere (debitului de alimentare) și odată cu creșterea unghiului de înclinare al arborelui.

Fig.3.77 Randament cernere în funcție de Fig.3.75 Randament cernere în funcție de turația rotorului și de unghiul de inclinare unghiul de inclinare al rotorului și de al rotorului) pentru nisipul NC2. debitul de alimentare cu material al rotorului pentru nisipul NC2


- 28 -

CAPITOLUL 4 Stabilirea relatiilor de calcul specifice proiectarii sitelor rotative [9,16,41]

Sitele cilindrice scurte, din punct de vedere funcțional pot fi : 4.1 Stabilirea turației optime

- lente - când funcționează cu turații mici; - rapide - când funcționează cu turații mari.

Pentru calculul sitelor tambur cilindrice s-au folosit relațiile da te în lucrările de specialitate ”Utilaje pentru turnătorii” Vol1, Constantinescu,Al., ,Universitatea din Brașov, Brașov,1977 și Zubac V.:”Utilaje pentru turnătorie” Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1982. Aceste lucrări se referă în special la sitele lente.

Prin stabilirea parametrilor geometrici și funcționali adecvați, sitele rapide realizează preponderent o cernere prin „refuz”.

4.1b) Site rapide (cu turații mari)

În acest caz, datorită măririi forței centrifuge, materialul este antrenat până în punctul A, determinat de unghiul de desprindere δ , când forța centrifugă F c

δcosGeste

echilibrată de componenta radială a greutății .

Fig 4.3 Stabilirea forțelor într-o sită Fig 4.5 Traiectorii și forțe în cilindrică rapidă. sita cilindrică scurtă rapidă.

Rn δcos30= [rot/min] (4.11)

Turația critică apare în punctul C când Fc 1cos =δ=G și . Materialul nu se mai

desprinde, cernerea nefiind posibilă. Și în cazul acestor site deplasarea axială este datorată unghiului de înclinare α și a

împingerii materialului din tamburul sitei de către materialul ce intră în sită (dificil de prins în calcul).

Pentru realizarea unei cerneri (prin refuz) optime, este necesar ca înălțimea de cădere a materialului să fie cât mai mare.

Se poate calcula turația optimă:

DRRn optim

optim328.22cos

30 ===δ

[rot/min] (4.34)

croptim nn 755.0= (4.36)


- 29 -

Relațiile de calcul stabilite mai sus sunt valabile pentru traseul centrului de masă al

sectorului cilindric (teoretic). În realitate, în funcție de poziția particulei, de timpul acesteia și de rezistența la deplasare, unghiurile de desprindere și traiectoriile vor fi diferite, împrăștiate, însă în jurul celei ideale A, D, B.

4.6 Stabilirea debitului de alimentare a sitelor rotative cilindrice scurte

În cazul static încărcătura se dispune în sită sub forma unei copite cilindrice (minim), putând ajunge la un segment de cilindru (maxim). În realitate sita se rotește, deci încărcătura la o rotație ocupă volumul unui cilindru gol (tub). Golul poate avea forma unui trunchi de con sau al unui cilindru.

4.2.b Varianta nouă (propusă)

Fig 4.7 Schema de calcul a încărcaturii sitei.

Cantitatea optimă de material introdus în sită este determinataă experimental având

înălțimea „h” a bazei copitei cilindrice. ( )Rh 125.0....1.0'= [m] (4.40)

Se consideră (ideal) că la o rotație completă a tamburului sitei se cern volumele de material considerate care trec prin suprafața de clasare.

Volumele utilizate: Vm;VM V

- volumele minime și maxime de material prelucrabil; s

V- volumul interior al sitei;

c V

- volumul cilindrului (gol); tc

V- volumul trunchiului de con(gol);

r

( ) ( )

43

22

2

−++

−=−=

rRrRLLRVVV tcsm

πππ

- volumul refuzului.

[m3

] ( 4.41)

( )2222 rRLLrLRVVV csM −=−=−= πππ [m3

] (4.42)


- 30 -

Se lucrează cu un volum de încărcare intermediar ce ține cont în principal de refuzul sitei(0.1....3%),

( )VmVV m 3.1....01.1'int == [m3

sau mai greu posibil. ] (4.43)

( ) MM VVV 3.1....01.1'int == [m3

Debitul de încărcare va fi: ] (4.44)

ρµη int60 nVQ = (2) [t/h] (4.45) în care: µ =0.8.....0.95 - coeficientul de afânare al materialului în procesul de

clasare. η ≈0.7 – randamentul clasării; n = turația sitei [rot/min]; ρ =densitatea aparenta a materialului [t/m3

În cazul impunerii debitului și a cunoașterii raportului L/D, se poate face o dimensionare a tamburului sitei. Din relația debitului rezultă:

].

44460

322 LLLLDn

QV πππρµη

==== (4.46)

460

3Ln

Q πρµη= sau

460

3Dn

Q πρµη= (4.47)

Lungimea tamburului poate fi

( )DL ;....3;2;1= [m] Pentru acest calcul s-a adoptat L=D- pentru site scurte

ρµηπ nQD

604

3= [m] (4.48)

Se alege în continuare diametrul standardizat imediat superior. 4.7

Stabilirea puterii de antrenare pentru sitele rotative cilindrice

Se va lua în calcul utilizarea unui rotor cu două lagăre pentru care puterea totală de antrenare va fi :

4321 2PPPPP +++= [KW] (4.49) În care:

P1P

-puterea necesară ridicării încărcăturii; 2

P-puterea necesară învingerii forțelor de frecare între încărcătura și pânza sitei;

3P

-puterea necesară pentru energia cinetică la desprindere; 4

-puterea necesară învingerii frecărilor în lăgăre.

Calculele sunt particularizate pentru site lente și site rapide.


- 31 -

1)Puterea necesară ridicării încărcăturii: 4.3.2 Stabilirea puterii de antrenare pentru sitele rapide

tyG

P m *1 = [KW] (4.61)

Gm y

- greutatea materialului [N]; - înălțimea de ridicare din punctul B în punctul A (fig 5, relația 3.29);

t - timpul de ridicare [s]; Timpul de ridicare este:

λnt 60= [s] (4.62)

n - turația sitei [rot/min]; λ - numărul de cicluri efectuat de încărcătură la o rotație completă a tamburului;

δλ

−=

180360o

2)Puterea necesară învingerii frecărilor dintre material și pânza sitei. Puterea necesară este:

322

2 10*6.910*30RGfnMP m==

π [KW] (4.65)

unde f23)Puterea necesară imprimării energiei cinetice pentru desprindere.

=0.7 =coeficientul de frecare

900302

2222

3nGRRn

gGmvP =

==π [KW] (4.66)

4) Puterea necesară învingerii frecărilor din lagăre. Momentul de frecare într-un lagăr

rGG

fM mr

+

=244 [N*m] (4.67)

f4 - coeficientul de frecare în lagăr (f4G

=0.3....0.4); r

G- greutatea rotorului [N];

r r -raza lagărului [m].

- greutatea materialului supus cernerii [N];

Puterea necesară învingerii frecărilor în lagăre este:

( )r

GGnfnMP mr3

43

44 10*6.9*210*30

+==

π [KW] (4.68)

Bazându-ne pe formula 4.45, puterea totală necesară va fi:

( )r

GGnfnGRRGfGP mrm

mtot 34

22

322

10*6.990010*6.9cossin4

++++= δδ [KW] (4.69)

Puterea motorului de antrenare este calculată cu relația:

ηβ tot

motP

P =


- 32 -

4.8 Varianta complexă de calcul a sitelor cilindrice

*

Teoretic, materialul granular sub acțiunea forț ei centrifuge se dispune pe peretele tamburului într-un strat de grosimea „h”. În realitate materialul cu granule necoezive, datorită forțelor de inerție, frecare și de greutate se aglomerează îngroșând/mărind grosimea acestui strat, numit strat redus.

Fig 4.8 Schema complexă a forțelor și traiectoriilor materialului într-o sită rapidă.

*Adaptare după: Axenov N.P., Axenov P.N.: Oborudovanie liteinîh ţehov. Ed. Maşghiz 1970

Valoarea razei interioare „R”, se alege în așa manieră încât ramura ascendentă de material să nu atingă ramura descendentă. Limita interioară de cădere a materialului este B1, deci materialul cade pe porțiunea de curbă B B1

Raza minimă a încărcăturii va fi: .

221250'5073cos900nn

Ro

== (4.77)

Turația se calculează cu relația 4.34

00

8.22R

n = (4.79)

Raza stratului redus Ro

2

21

2 RRRo+

=

este:

(4.80)

Stratul redus realizează desprinderea la unghiul optim '4054o=δ , conform relației 4.33.

( ) RRR 785.02

481.01 22

0 =+

= (4.83)


- 33 -

Unghiul de desprindere „β” al stratului redus : o

RRnR

63454.0arccos900

8.22*785.0arccos900

arccos22

0 ====β (4.84)

1)Puterea necesară ridicării încărcăturii: 4.4.1 Stabilirea puterii de antrenare pentru sitele rapide

tG

tyG

P mm ββ cossin4'* 2

1 == [KW] (4.85)

Gm'y

-greutatea materialului [N] -înălțimea de ridicare din punctul B în punctul A (fig 5, relatia 3.29)

δδ cossin4' 2Ry = [m] t-timpul de ridicare [s] Timpul de ridicare este:

λnt 60= [s]

2)Puterea necesară învingerii frecărilor dintre material și pânza sitei. Puterea necesară este:

322

2 10*6.910*30RGfnM

P m==π

[KW]

unde f23)Puterea necesară imprimării energiei cinetice pentru desprindere.

=0.7 =coeficientul de frecare

900302

20

20

20

2

3nGRnR

gGmvP o =

==π [KW] (4.86)

R0n

–raza stratului redus 0

4) Puterea necesară învingerii frecărilor din lagăre - turația stratului redus

Puterea necesară învingerii frecărilor în lagăre este: ( )

rGGnfnM

P mr3

043

044 10*6.9*210*30

+==

π [KW] (4.88)

f4-coeficientul de frecare în lagăr (f4G

=0.3....0.4) r

G-greutatea rotorului [N]

r

-greutatea materialului supus cernerii [N]

Bazându-ne pe formula 4.49, puterea totală necesară va fi: ( )

rGGnfnGRRGf

tG

P mrmmtot 3

042

02

03

22

10*6.990010*6.9cossin4 +

+++=δδ [KW]

(4.89) Puterea motorului de antrenare este calculată cu relația:

ηβ tot

motP

P =

5.1.....3.1=β -coeficient de rezervă 75.0=η -randamentul transmisiei


- 34 -

CAPITOLUL 5 Studiu asupra miscarii pachetului de material in functie de turatie

Principial în orice instalaţie de clasare volumetrică se urmareşte realizarea condiţiei optime de cernere adică deplasarea încărcăturii pe direcţie perpendiculară faţă de suprafaţa de clasare.

În familia mare a sitelor rotative cilindrice condiţia optimă poate fi satisfăcută ţinând cont de turaţia tamburului, cantitatea de material, granulaţia acestuia şi dimensiunile instalaţiei de clasare.

Conform actualei teorii, în sitele cilindrice rotative se respectă anumite condiţii de încărcare şi turaţie.

Utilajele de clasare volumetrică utilizate actual se pretează la unele îmbunătăţiri constructive şi funcţionale urmărindu-se mărirea capacităţii de prelucrare .

Considerăm că studiile efectuate pană acum sunt incomplete, neluându-se în considerare turaţiile mai mari ale sitelor când este posibilă desprinderea materialului de pe sita şi aruncarea lui dupa o traiectorie parabolică –cu cădere perpendiculară pe suprafaţa de clasare, eliberată însa în prealabil de materialul în mişcare ascendentă pe peretele sitei.

S-au efectuat o serie de experimentări punându-se în evidentă modul de mişcare a încărcăturii de material la diferite turaţii.

5.1.Studiul teoretic asupra mişcării încarcăturii în sitele rotative cilindrice[16,30,41]

Fig 5. 1. Cinematica mişcării încărcăturii – schiţa teoretică

5.2 Construcţia dispozitivului de cercetare[4,5,6,7]

Pentru studiul mişcării încărcăturii în interiorul sitei s-a construit un mic dispozitiv prezentat în figura 5.2 ce permite tocmai observarea mişcarii încărcăturii în funcţie de turaţie şi de volumul încărcăturii.


- 35 -

Cernerea se realizează numai prin trecere datorită obturării suprafeţei de clasare de către încărcătură. Normal,mărindu-se turaţia nisipul ramane lipit pe tamburul sitei,si nu se mai realizează cernerea.

Se observă totusi răsturnarea materialului şi aruncarea după o traiectorie parabolică dar suprafaţa de cădere este ocupată de încarcătura.

Prin studiul experimental s-a căutat realizarea mişcării încărcăturii cu cadere perpendiculară pe suprafaţa de clasare libera, prin modificarea turaţiei şi a volumului încarcăturii.

Fig.5.2 Schiţa dispozitiv cu tambur cilindric pentru experimentări

Unde: 1-folie transparentă; 2-elastic ; 3-încărcătura nisip; 4-cilindru rotitor ; 5-lagăr în consola; 6-sistem de antrenare.

S-au efectuat o serie de experimentări punându-se în evidenţa modul de mişcare a încărcăturii de material la diferite turaţii.

Fig.5.3 Schiţa cinematică a mişcării încărcăturii-schiţa redată cu ajutorul

experimentelor

5.3 Cercetare exprimentală asupra mişcării pachetului de material în sitele rotative cilindrice [1,4,5,6,7]

În cazul sitei cilindrice, încărcată cu 0.03097 m3 volum de material, cu nisip de granulaţie mare, la depaşirea turaţiei 140 rot/min,materialul nu se mai desprinde de pe sită.


- 36 -

Fig.5.4 Cinematica mişcării încărcăturii, h=13mm a)Poziţie iniţială b)20 rot/min c)48 rot/min

d)64 rot/min d)84 rot/min e)122 rot/min f) 142 rot/min g) 151 rot/min h) 170 rot/min

Se poate observa că la turaţia 64 rot/min materialul începe să formeze o traiectorie parabolică, iar de la turaţia de 122 rot/min materialul se desprinde şi se “aruncă” pe suprafaţa de clasare, căderea cât mai apropiată de direcţia perpendiculară pe suprafaţa de clasare fiind atinsă la turaţia apropiată de 142-151 rot/min .La turaţii mai mari de 160 rot/min materialul nu mai îndeplineste condiţia principală de cernere ,materialul lipindu-se de suprafaţa de clasare datorită forţei centrifuge.

S-au facut aceleaşi încercări cu un volum mai mare de material ,V=0.085 m3

În cazul încărcării cu un volum mai mare decât jumatatea volumului tamburului , cernerea se realizează prin trecere cu un debit de trecere foarte mic.

.

Fig.5.5 Cinematica mişcării încărcăturii, h=13mm a)Pozitie initiala b)20 rot/min c)48 rot/min

d)64 rot/min d)84 rot/min e)122 rot/min f) 142 rot/min g) 151 rot/min h) 170 rot/min


- 37 -

CAPITOLUL 6 Concluzii generale, contributii personale si directii de cercetare Teza cuprinde o cercetare privind influența parametrilor constructivi sau

funcționali asupra randamentului de cernere, debitului de cernere și randamentului de trecere pentru sitele rotative cilindrice și hexagonale.

Pornind de la această idee, s-au stabilit următoarele concluzii pentru influența paramentrilor studiați asupra randamentului cernerii: Creșterea valorilor unghiului de înclinare al arborelui face ca randamentul cernerii să scadă datorită vitezei de curgere axiale a materialului, care este cu atât mai mare cu cât înclinaț ia arborelui este mai mare. Acest lucru s-a constatat pentru toate cele trei tipuri de nisip:NR1, NC2 și NT3. Pentru toate graficele prezentate, unde este indicată evoluț ia randamentului în funcție de viteza de rotire, pentru diferite valori ale înclinației arborelui rotor ului, se observă o creștere a randamentului cernerii, o dată cu creș terea vitezei. La viteze mai mari, antrenarea materialului după desprindere se face după o parabolă ontinendu-se o traiectorie cât mai optima a particulelor și anume o mișcare apropiată de cernerea optimă prin refuz. Cu cât crește secț iunea de trecere a materialului, deci a debitului de încărcare a rotorului, cu atât randamentul scade, datorită imposibilităț ii trecerii în totalitate a materialului prin suprafața de clasare. La valori ale suprafeței utile mai mari, randamentul cernerii este mai mare, și cu cât suprafața utilă are valori mai mici, randamentul cernerii scade, deoarece este mai greu pentru particula de nisip să reușească să treacă prin suprafața de clasare. Pentru studiul privind influența granulației asupra randamentul cernerii s-a stabilt că randamentul cernerii are valori maxime la nisipul cu granulația mai fină, iar nisipul cu granulația mai mare, are randamentul cernerii cel mai scăzut, deoarece dimensiunile particulelor sunt apropiate sau mai mari de dimensiunile ochiurilor suprafeț elor de clasare. În privința alegerii tipului de secț iune mai potrivit pentru un randament maxim, s-a arătat că randamentul cernerii este mult mai mare la rotorul hexagonal, față de cel cilindric, deoarece prin construcția lor realizează răsturnarea materialului pe suprafețele de clasare. Pentru a mări valorile randamentului cernerii se pot adauga la construcț ia lor racleți care să ajute la aruncarea materialului cât mai aproape de direcția perpend iculară pe suprafața de clasare. S-a arătat că pentru rotorul folosit, 4 racleți cu o latime de 20 mm, dau rezultatele cele mai bune.

Determinările privind influenta parametrilor asupra debitului cernerii la sitele cilindrice și hexagonale au condus la următoarele concluzii: În ceea ce privește influența unghiului de înclinare, pentru nisipul NR1 debitul de cernere crește până la un unghi de 1.5 grade iar după ce atinge această valoare, începe să scadă. Acesta scădere este influențată de granulația materialului (granulație mare). La nisipul NC2 și NT3 creșterea unghiului de înclinare al arborelui duce la o creștere a debitului cernerii.


- 38 -

Turația rotorului mai mare, face ca viteza axială să crească, și deci cernerea să aibă loc mai repede. În consecință, debit ul de cernere este mai crescut, odată cu creșterea turației. Acesta influența s-a pus in evidența la toate nisipurile și la toate debitele de încărcare ale rotorului deoarece odată cu creșterea turației crește ponderea clasării prin refuz. Se observă că la creșterea debitului de încărcare și debitul de cernere are aceeași tendință, pentru toate tipurile de nisip, la toate turaț iile și la toate unghiurile de înclinare ale arborelui. Se poate vedea din graficele prezentate, că debitul cernerii este mai mare la suprafețe utile care au dimensiunile apropiate sau mai mari decât dimensiunile particulelor. Concluziile de la randamentul cernerii legate de racleți sunt valabile și pentru debitul de cernere.

Valorile randamentului de trecere sunt sub valorile randamentului de clasare. Sunt date mai exacte, despre ce cantitate de admis se va obține de la o cernere, în numite condiții.

Tendința de creștere a valorilor randamentului de trecere o dată cu creșterea vitezelor rotorului este prezentă și la aceste rezultate. De asemenea scăderea randamentului cernerii o dată cu creșterea debitului de alimentare și a unghiului de înclinare este de asemenea observată.

Determinarea matematică cu ajutorul softului OriginPro 8.5 a dependențelor între valorile parametrilor a arătat că se pot afla ecuații polinomiale de gradul 2, cu care se pot determina rezultate pentru situații care nu au fost experimentate.

Prelucrarea matematică a datelor cu ajutorul soft-ului Matlab ne ajută să vedem care sunt dependențele între trei parametrii, iar dacă se cunoaște unul dintre ei se pot afla și ceilalți doi parametrii din graficele tridimensionale.

În prezent există calcule doar pentru sitele lente, care fac cernerea prin trecere. Calculele arătate în acestă teză ajută la dimensionarea sitelor mai rapide, care să facă cernerea prin refuz.

S-au efectuat o serie de experimentări punându-se în evidență modul de mișcare a încărcăturii de material la diferite turații, arătând că turațiile mai mari ajută materialul să urmărească desprinderea materialului de pe sită și aruncarea lui după o traiectorie parabolică – cu cădere perpendiculară pe suprafața de clasare.

Pentru a putea face încercările din acesta teză s-au construit două variante de site și anume: o sită cu alimentare cu bandă transportoare (care nu a dat rezultatele dorite) și o sită cu alimentarea prin cădere liberă, care a fost utilizată în continuare pentru determinări.

6.2Contribuții personale

Pentru determinările necesare s-au mai parcurs următoarele etape: stabilirea practică a turațiilor sitei cu indicarea parametrilor electrici; utilizarea a trei suprafețe de clasare cu ochiuri de diferite dimensiuni, pe două cu secțiuni rotoare diferite (cilindric și hexagonal);


- 39 -

s-a efectuat o modificare constructivă, prin introducerea unor racleți. S -a stabilit experimental numărul și parametrii geometrici ai racleților; executarea unui sistem de înclinare al arborelui sitei (unghiuri foarte mici); proiectarea și construcția unui subar de reglaj a debitului de livrare a materialului granular în rotor, utilizându-se un jgheab adecvat; stabilirea parametrilor de lucru ai sitei în funcție de tensiunea și curentul de alimentare; proiectarea și execuția unor recipienti pentru captarea produselor cernute, evitându-se împrăștierea. alegerea pentru determinări a trei nisipuri diferite (nisip filtrare apă, nisip construcții, nisip turnătorie); stabilirea caracteristicilor fiecărui nisip (granulație, componenta levigabilă, densitate, unghi taluz natural, unghi desprindere); execuția unui adaptor de transmisie de la sită la dispozitivul de cercetare a mișcării; efectuarea unui studiu complex asupra funcționării sitelor, constând în determinarea interdependenței dintre factorii constructivi și funcționali. pentru fiecare determinare s-au întocmit tabelele și graficele n ecesare în funcție de diverși parametrii constructivi și funcționali (turatie rotor, unghi înclinare arbore, debit alimentare, tipul secțiuni rotorului, tipul nisipului, tipul suprafeței de clasare); s-a introdus noțiunea de randament de trecere, care se referă la cantitatea efectivă de admis rezultată din cernere(adica produsul final util); determinarea matematică a dependențelor între valorile parametrilor urmărindu-se aflarea unei ecuaț ii polinomiale de gradul 2, cu care se pot determina rezultate pentru situații care nu au fost experimentate; prelucrarea matematică a datelor, rezultând o serie de diagrame spațiale cu ajutorul soft-ului Matlab, care pot fi folosite la dimensionarea sitelor; efectuarea calculelor necesare și completarea acestora. Am introd us variante noi de calcul pentru sitele rapide (turație, debit, putere). Relațiile stabilite pentru debitul de alimentare pot fi utilizate pentru dimensionarea sitei; construcția unor dispozitive pentru efectuarea studiului cinematicii mișcării încărcăturii pentru tamburi cilindrici și hexagonali, de diferite diametre și lungimi; efectuarea unui studiu detaliat al mișcărilor încărcăturii în sitele cilindrice și hexagonale scurte, cu înregistrarea foto a tuturor aspectelor studiate; stabilirea efectivă a turațiilor de desprindere și a turației critice utilizând trei tipuri de nisipuri și diferite cantități de material.


- 40 -

6.3 Direcț

ii viitoare de cercetare

Pentru continuarea cercetărilor se propun câteva subiecte care ar putea fi luate în considerare pentru tema unor lucrări de specialitate: -se pot aprofunda cercetările pentru a determina o relație mai completa între granulația nisipului și suprafața de clasare; -se poate arăta o relație de calcul pentru turația rotorului , în care să poată fi incluși mai mulți factori; -se poate urmari obținerea unor relații de calcul pentru sitele hexagonale, așa cum există în acest moment pentru sitele cilindrice.

Bibliografie selectiva: [1] Apostu D., Constantinescu Al.:Contribuții personale la proiectarea, construc ția, calculul și exploatarea sitelor de tip tambur – clasoare volumetrice. Referat nr.3. Universitatea Transilvania din Brașov, 2008[2]

; Apostu D., Constantinescu Al.: Utilaje pentru clasările volumetrice și simptotice.

Construcții. Caracteristici. Domenii de utilizare. Referat nr.2. Universitatea Transilvania din Brașov, 2006[3]

; Apostu D., Constantinescu Al.: Amestecuri de formare. Clasificări. Componente

pincipale și caracteristicile lor. Retețe de amestecuri de formare și proprietățile acestora. Metode de determinare. Referat nr.1. Universitatea Transilvania din Brașov, 2005[4] Apostu D., Constantinescu Al.: The influence of some geometrical parameters of cylinder sievs over the volumetric ranking efficiency. 14

;

th

[5] Apostu D., Constantinescu Al: The influence of the cylinder sieves and the load flow of grain material over the volumetric ranking efficiency. 14

International Research/Expert Conference ”Trends in the Development of Machinery and Associated Technology” TMT 2010, Mediterranean Cruise;

th

[6] Apostu D, Pop A., Constantinescu Al: Studiul mișcării cinematice a încărcăturii materialului în rotor. Metalurgia, no. 10 – 2009, ISSN 0461-9579;

International Research/Expert Conference ”Trends in the Development of Machinery and Associated Technology” TMT 2010, Mediterranean Cruise;

[7] Apostu D., Constantinescu Al.: Theoretical and practical study on cargo movement in the rotating cylinder sieves, Metalurgia International vol . XVI (2011), no . 5, ISSN 1582-2214; [8] Apostu D.: Practical study of the influence of load flow on the cylindrical and polygonal, 7th International Conference on Materials Science and Engineering – BRAMAT 2011, Brașov, 24 – 26 February 2011 (Articol publicat în revista Recent); [9] Axenov N.P., Axenov P.N.: Oborudovanie liteinîh ţehov. Ed. Maşghiz 1970;


- 41 -

[10] Barbu G.: Tehnologia turnării. Îndrumar de proiectare. Editura Tehnopress Bucureşti 2006; [11] Buzilă Simion: Procedee speciale de formare. Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1978; [12] Buzilă Simion: Proiectarea şi executarea formelor. Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1976; [13] Chichernea Florin: Utilaje pentru turnătorie, utilaje şi instalaţii mecanice metalurgice. Universitatea Transilvania Braşov 1996; [14] Ciobanu I.: Bazele teoretice ale turnării. Editura Universitară Braşov 1984; [15] Constantinescu Alexandru: Utilaje pentru turnătorie vol. I. Universitatea Transilvania din Braşov 1977; [16] Constantinescu Alexandru: Utilaje pentru turnătorie vol. II. Universitatea Transilvania din Braşov 1985; [17] Cosneanu,C.: Sisteme de amestecuri de formare pentru turnătorii. Editura Tehnica 1989; [18] Eftimie Dorin, Vasiliu Adrian: Utilaje de turnătorie. Editura Olimpiada. Brăila, 2002; [19] Florea C., Florea L: Prelucrarea statistică a informației. Î ndrumar de laborator. Editura Matrix Rom, 2008; [20] Guşeilă Valeriu, Constantinescu Alexandru: Utilajul şi tehnologia turnării şi prelucrării la cald. Editura Didactică şi pedagogică Bucureşti 1974; [21] Jereghe G., Murgeanu A., Haciadur O.: Tehnologia industriilor extractive – manual. Editura Didactică și Pedagogică, 1969; [22]

[23] Oprescu,I., s.a.:”Utilaje metalurgice”, Editura didactică și pedagogică, București, 1977;

Mărginean I, Velicu Şt.: Procedee speciale şi neconvenţionale în turnătorii, vol. I şi II. Ed. BREN, Bucureşti, 2002;

[24] Rădulescu,Gh.: Cartea turnătorului, Editura Tehnică, 1963; [25] Răileanu T. şa: Utilaje şi maşini pentru pregătirea amestecurilor de formare. Editura Gh. Asachii Iaşi 2002; [26] Ştefănescu Cl.: Materiale şi amestecuri de formare pentru turnătorii. Editura Tehnică Bucureşti 1971; [27] Ştefănescu Cl., şa: Îndrumarul proiectantului de tehnologii în turnătorii. vol. I. Editura Tehnică Bucureşti 1985; [28] Varcolacu,I;Balescu,C.: ”Maș ini și utilaje în secț iile de turnatorie”, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1981; [29]

[30] Vulcu V., Zirbo Gh.: Tehnologia turnării. Institutul politehnic Cluj 1970;

Velicu Şt, Mărginean I.: Utilaje şi tehnologii de proces pentru procedee speciale de turnare. Ed. BREN, Bucureşti, 2003;


- 42 -

[31] Zirbo Gh., Ioan Ciobanu: Tehnologia turnării vol I. Atelierul de multiplicare - Institutul Politehnic Cluj Napoca 1989; [32] Zubac V.: Utilaje pentru turnătorie. Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti, 1982; [33] *** Manualul inginerului. Editura tehnică Bucureşti 1965; [34] *** Manualul inginerului mecanic vol. I, II. Editura tehnică Bucureşti 1966; [35] *** Manualul inginerului metalurg vol. I, II. Editura tehnică Bucureşti 1982; [36] www.kason.com; [37] www.sciencedirect.com; [38] www.cscscientific.com/particle-size/sieves; [39] www.mclanahan.com; [40] www.clevelandvibrator.com;

Rezumat scurt

Materialele granulare sunt utilizate într-o gama foarte largă de domenii (turnătorie, industria alimentară,farmaceutică, construcții, etc). Principalul scop al acestei teze a fost îmbunătătirea funcționării unui utilaj de clasare volumetrica a materialelor granulare( sita tambur rotativă), prin studiul teoretic si experimental. S-a utilizat o instalație pilot cu posibilitati de reglaj si modificari constructive (unghi înclinație arbore rotor, turația rotorului, debit de cernere a materialului din buncăr, tip secțiune rotor, tipul suprafeței de clasare) prelucrându -se trei tipuri de nisipuri.Astfel s-au stabilit relațiile de interdepen dența între paramentrii funcționali si constructivi ai sitelor tambur. Totodată se dau relații de calcul noi pentru dimensionarea sitelor tambur în scopul construcției sau cumpărării și se prezintă studiul miscării cinematice a încărcăturii de material în interiorul unei site rotative. Lucrarea este împartită în 6 capitole. In primul capitol se arată cateva informații cu privire la stadiul actual referitor la clasarea volumetrică. In capitolul doi se prezintă instalația pilot cu care s -au facut determinările experimentale și modul de lucru. Capitolul trei tratează influențele parametrilor funcționali și constructivi ai sitelor tambur asupra randamentului cernerii , debitului de cernere și randamentului de trecere. In capitolul patru se stabilesc relațiile de calcul necesare proiectării sitelor tambur. Capitolul cinci prezintă un studiu al cinematicii mișcării încărcăturii în interiorul sitelor tambur. Capitolul șase prezintă concluziile generale și contribuțiile personale.

http://www.sciencedirect.com/�

http://www.cscscientific.com/particle-size/sieves�

http://www.mclanahan.com/�


- 43 -

Abstract

Granular materials are used in a wide range of areas (foundry, food, pharmaceutical, construction, etc.).

The main purpose of this thesis was to improve the functioning of a volumetric screening machine granular materials (rotating drum sieve) by experimental study on a pilot plant with three types of sand in different conditions (inclination angle rotor shaft, rotor speed, screening flow of material ,section rotor type, surface type classification).Thus settled interdependencies between functional parameters and construction of drum sieves.

At the same time it is introduced new calculation relations for sizing drum sieves for the construction or purchase and presented kinematic study of cargo movement of material within a rotating sieve.

The thesis is divided into six chapters. In the first chapter shows some information on the ranking granular materials.

In the second chapter it is presented the pilot plant with experimental measurements. Chapter three deals with the influence of constructive and functional parameters on the rotative sieves.

In chapter four are established relationships necessary for calculation to design drum sieves.

Chapter five presents a study of the kinematics of cargo movement inside the drum sieves.

Chapter six presents the overall conclusions and personal contributions

.

CURRICULUM VITAE Informatii personale Numele APOSTU Prenumele ELENA-DIANA Adresa 505600Telefon 0765341521

,Sacele, Str. Campului ,Nr.117,Brasov

E-mail [email protected] Data nasterii 13 mai 1981 Nationalitate romana Stare civila casatorita Pregatire profesionala 2004-In prezent Universitatea “Transilvania ”din Brasov, Facultatea “Stiinta si ingineria materialelor”- Doctorat fara frecventa 1999-2004.1.1 Universitatea “Transilvania”din Brasov,

Facultatea “Stiinta si ingineria materialelor”, Domeniul”Utilaj tehnologic pentru prelucrare la cald” 1995-1999 Liceul “Rulmentul” din Brasov

mailto:[email protected]�


- 44 -

Profilul –informatica Specialitatea- analist programator(ajutor)

Experienta profesionala 2008-prezent SC Mapason Prod SRL-Inginer proiectant 2006-2008 Vodafone SA –Customer Service Reprezentative in Brasov 2004-2005 S.C. Metaloplast S.A.-functionar economic 2003-2004 S.C. Metaloplast S.A.-muncitor direct productiv in cadrul sectiei

“Bunuri de larg consum” Aptitudini profesionale Operare P.C. Office, Autocad, Archicad, Solidworks,Powerpoint, OriginPro Limbi straine Engleza, franceza, italiana Activitate stiintifica Lucrari publicate :10 Aptitudini personale Sociabila,comunicativa,spirit de echipa,punctuala,profesionista, adaptabila, dinamica, perseverenta, disciplinata,capacitate de invatare rapida, Hobby Calatoriile,lectura CURRICULUM VITAE Personal informations: Surname APOSTU First name ELENA-DIANA Adress 505600Telephon 0765341521

,Sacele, Str. Campului ,Nr.117,Brasov

E-mail [email protected] Date of birth 13 may 1981 Nationality Romanian Civil status Married Education and training 2004-present „Transilvania” University of Braşov, „Materials Science and Engineering” Faculty, Mechanical Section, Department of Technological Equipment for Hot Processing- Phd-student 1999-2004 „Transilvania” University of Braşov, „Materials Science and Engineering” Faculty, Mechanical Section, Department of Technological Equipment for Hot Processing 1995-1999 “Rulmentul” High School ,Brasov Professional Activity 2008-present SC Mapason Prod SRL-Designer Engeneer 2006-2008 Vodafone SA –Customer Service Reprezentative in Brasov 2004-2006 S.C. Metaloplast S.A.- economic clerk 2003-2005 S.C. Metaloplast S.A.-worker

mailto:[email protected]�


- 45 -

Profesional Skills Computer skills : Office, Autocad, Archicad, Solidworks,Powerpoint, OriginPro Foreigh Languages: English, French, Italian Scientific Activity Published papers :10 Personal Skills Sociable, communicative, team player, punctual, masterful, adaptable, dynamic, perseverance, discipline, ability to learn quicklyHobby

.

Traveling, reading

Documents

Facultatea: Ştiinţa şi Ingineria Materialelor Departament ...old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/ApostuDiana.pdfMaterialele granulare sunt utilizate într-o