Mathematical description of the process of bulk material movement in horizontal continuous drums

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article considers the process of moving a single particle in a bulk medium, which partially fills a horizontally placed rotating drum of continuous action. As the degree of the bulk material filling in the drum (filling segment) at the inlet to the drum is greater than that at the outlet of the drum, an inclined plane of bulk material is formed, through which the particle moves along the longitudinal axis of the drum. The mathematical description of the process of the bulk material particles moving in a horizontal rotating drum is given. It is established that the process of motion of a particle is pulsating. The process is described by the equation of a particle rise along a circle (along the cylinder) together with the filling segment and by the equation of a particle motion along a rupture plane. It is found that during one period of rupture the particle moves along the drum axis along the surface of the rupture plane by the value of the next section, in which the degree of filling will decrease and the origin of coordinates of particle motion will change. Parameters of the rupture plane depend on material properties (dynamic rupture angle), on degree of the drum filling with the material at the inlet and outlet, on the length of the drum. The spatial line of a particle rupture located on the surface of the rupture plane is described mathematically. In the article the formulas describe the trajectories of the bulk material particles movement in the drum and the drawings visually demonstrate these trajectories. Mathematical description of the process and calculations justify the optimal filling of the drum with bulk material. The authors propose the design of the drums to ensure optimal conditions for bulk material treatment. The research was performed within the framework of the scientific school «Innovative developments in the field of logging industry and forestry».

About the authors

Dmitrij Aleksandrovich Il'yushenko

St. Petersburg State Forest Engineering University named after S. M. Kirov

Email: dilium@yandex.ru

Boris Moiseevich Lokshtanov

Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny

Email: blokshtanov@mail.ru

Vitaly Vladimirovich Orlov

Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny

Email: artictvetal1987@gmail.com

Olga Anatol'evna Kunickaya

Arctic State Agrotechnological University

Email: ola.ola07@mail.ru

Roman Vladimirovich Pelyukhov

Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny

Email: cocucka007@rambler.ru

Viktoriya Viktorovna SHvecova

Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering

Email: vikt.schvetzova2012@yandex.ru

References

  1. Григорьев И. В., Зорин М. В., Рудов М. Е. Современные способы укрепления временных лесовозных дорог и трелёвочных волоков // Управление земельными ресурсами, землеустройство, кадастр, геодезия и картография. Проблемы и перспективы развития: Сб. материалов Всерос. научно-практич. конф. с междунар. участием, посвящённой 255-летию Землеустройству Якутии и Году науки и технологий. Якутск, 2021. С. 278—285.
  2. Григорьев И. В., Мануковский А. Ю., Зорин М. В. Энерго-ресурсосберегающие технологии строительства лесных дорог // Эколого-ресурсосберегающие технологии в науке и технике: Материалы Всерос. научно-технич. конф. Воронеж, 2021. С. 54—59.
  3. Моделирование взаимодействия древесных семян с почвой при аэросеве / М. Н. Лысыч, Л. Д. Бухтояров, О. И. Гринько [и др.] // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 1 (53). С. 93—98.
  4. Григорьева О. И., Никифорова А. И. Разделение семян по размерам // Дерево.ru. 2015. № 5. С. 60—64.
  5. Григорьева О. И., Никифорова А. И. Транспортировка семян // Дерево.ru. 2015. № 6. С. 58—62.
  6. Improving the quality of sorting wood chips by scanning and machine vision technology / I. Grigorev, A. Shadrin, S. Katkov [et al.] // Journal of Forest Science. 2021. Vol. 67, no. 5. P. 212—218.
  7. Григорьев И. В., Шапиро В. Я., Гулько А. Е. Математическая модель групповой окорки лесоматериалов в окорочных барабанах // Научное обозрение. 2012. № 4. С. 154—171.
  8. Шапиро В. Я., Григорьев И. В., Гулько А. Е. Анализ методов расчёта параметров и обоснование математической модели разрушения коры при групповой окорке древесины // Учёные записки Петрозаводского государственного университета. 2011. № 8 (121). С. 92—96.
  9. Russian sawmill modernization (a case study). Part 2. Improving the efficiency of wood chipping operations / I. Grigorev, A. Shadrin, S. Katkov [et al.] // International Wood Products Journal. 2021. Vol. 12, no. 2. P. 128—134.
  10. Григорьев И. В., Гулько А. Е. Совершенствование технологии механической окорки лесоматериалов. Часть 4. Технологические аспекты расчёта параметров процесса окорки // ЛесПромИнформ. 2012. № 1 (83). С. 108—110.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2022 Il'yushenko D.A., Lokshtanov B.M., Orlov V.V., Kunickaya O.A., Pelyukhov R.V., SHvecova V.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».