У зв’язку з поширенням обсягів вантажно-розвантажувальних робіт при виконанні різних технологічних операцій с зерновими матеріалами
збільшується попит на високоефективні норії різної продуктивності та висоти. В процесі їх удосконалення, що до стабільності роботи та надійності були досягнути значні результати за рахунок використання нових матеріалів та результатів науково-дослідних робіт. Особливе значення надавалося дослідженню процесів розвантаження, тому що вважалося, що втрати продуктивності були пов'язані з утворенням, так званого, зворотного сипу як в робочу так і холосту труби.
Однак до теперішнього часу проблемним залишається завдання дослідження процесу завантаження ковшів, від якого залежить продуктивність
норії і сталість її роботи. Цій проблемі присвячено незначну кількість робіт, а отримані результати не відображають фізичну сутність процесу і не відповідають даним, отриманим в процесі експлуатації.
Незважаючи на простоту, процес має складний динамічний характер, що залежить не тільки від конструктивно-кінематичних параметрів завантаження,
але і від маловивчених, специфічних фізико-механічних характеристик зернових матеріалів таких як: пружність шару, опірність зрушенню всередині матеріалу, пористість при різній щільності упаковки, коефіцієнтів тертя при русі по опорних поверхнях і при лавиноподібному витіканню по спусках. Визначення цих властивостей є актуальним завданням механіки сипучих матеріалів.
Дисертаційне дослідження присвячено вирішенню питань, пов'язаних з визначенням фізико-механічних властивостей сипучого зернового матеріалу і з процесами заповнення ковшів зернових норій при різних способах їх завантаження. Таким чином тема дисертаційної роботи є актуальною в науковому і прикладному відношенні, а результати роботи спряють розвитку зернової галузі сільського господарства та підвищення експортного потенціалу України.
Метою дослідження є підвищення продуктивності зернових норій із забезпеченням стабільності заповнення завантаження ковшів через
обґрунтування конструктивно-кінематичних параметрів із урахуванням фізикомеханічних властивостей зернових матеріалів.
Об’єктом дослідження є завантаження норійних ковшів з урахуванням фізико-механічних властивостей шару зернового матеріалу.
Відповідно, предметом дослідження є закономірності впливу конструктивно-кінематичних параметрів норій на завантаження ковшів
зерновими матеріалами.
Методи дослідження, що застосувавались у роботі є аналітичні дослідження з використанням методів теорії пружності, законів фізики та
теоретичної механіки, планування експерименту що до визначення кількості повторень іспитів залежно від відносної похибки вимірювань та необхідного
проценту надійності, методики графічної обробки даних іспитів, застосування розроблених пристроїв та сучасних вимірювальних приладів.
Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше встановлено залежності дотичних напружень, кутових деформацій зернового
шару та коефіцієнту опору зсуву від параметрів укосу, що враховують параметри
внутрішнього зсуву; вперше аналітичними методами визначено коефіцієнт заповнення ковшів та коефіцієнти опору при зачерпуванні з насипу та
завантажені по ходу і проти ході тягового елемента.
Отримав подальший розвиток метод визначення параметрів внутрішнього зсуву та граничних значень функції текучості зернових матеріалів і раціональних
конструкційно-кінематичних параметрів заповнення ковшів, що на відміну від відомих враховує дотичні напруження, кутові деформації зернового шару та коефіцієнт опору;
Удосконалено метод розрахунку зернових норій, що на відміну від відомих враховує коефіцієнт заповнення ковшів при зачерпуванні з насипу та завантажені по ходу і проти ході тягового елемента.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що залежності отримані в процесі аналітичних та експериментальних досліджень, дозволяють визначити раціональні конструктивні і кінематичні параметри робочих органів, які забезпечують задану продуктивність та стабільність роботи норії.
Результати роботи та розроблені рекомендації можна використати, як на стадії проектування нових машин, так і при модернізації існуючих з метою підвищення їх продуктивності. Одержані результати роботи впроваджено у виробничій процес: при розробці норій продуктивністю 100-350 т/год і висотою 30-60 м на Карлівському машинобудівному заводі та Харківському
заводі елеваторного обладнання; для налаштування норій на роботу в оптимальному режимі на ООО СП «Білий колодязь».
В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-прикладної задачі, що виявляється в обґрунтуванні конструктивно-кінематичних параметрів завантаження ковшів зернових норій через із урахуванням фізико-механічних властивостей зернових матеріалів. Це дозволило підвищити продуктивність зернових норій та забезпечити
стабільність заповнення завантаження ковшів.
