Modeling of a bulk material stress state in a conical hopper hole under vibration action

Abstract

Запропоновано модель напруженого стану дрібнодисперсного сипкого матеріалу в конічній розвантажувальній лунці бункера під дією вібрації в процесі його розвантаження. Для дослідження використано модель дискретного середовища, що базується на рівновазі елементарного об’єму малої товщини, в якому перерозподіл напружень відбувається за рахунок відкривання випускного отвору в днищі бункера. Враховуючи усі силові фактори, що впливають на поведінку сипкого матеріалу, отримано формулу для визначення його радіального напруження в розвантажувальній лунці бункера. Досліджено вплив вологості, форми та параметрів бункера, інтенсивності коливань на зміну напруженого стану сипкого матеріалу. Встановлено ефективність використання вібрації для покращення умов витікання дрібнодисперсних сипких матеріалів з бункерів.A model of a fine-grained bulk material stress state in a conical hopper hole under vibration during material unloading is proposed. For the study, it is used a model of a discrete medium based on a balance of a small thickness elementary volume, in which the stress redistribution occurs by opening an outlet at the hopper bottom. A formula for determining the material radial stress in the discharge conical hopper hole is obtained, taking into account all force factors influencing the bulk material behavior. The influence of humidity, shape and geometric parameters of the hopper, and vibration intensity on the change of the bulk material stress state is investigated. As a result, the efficiency of vibration to improve the conditions of the fine-grained bulk material leakage from the hoppers is established.