The influence of auger wear on the parameters of the dehydration process of solid waste in the garbage truck

Abstract

The article is dedicated to the study of the influence of auger wear on the parameters of the dehydration process of municipal solid waste in the garbage truck. An improved mathematical model of the drive operation of dehydration of solid waste in the garbage truck is proposed, which takes into account the wear of the auger and allowed to numerically determine the dynamics of the drive during start-up. It was also established that increasing wear of the auger, the pressure of the working fluid at the inlet of the hydraulic motor rises, and the angular velocity and speed of the auger is significantly reduced. The research of this mathematical model was carried out using the numerical Runge-Kutta-Felberg method of the 4th order with a variable integration step. By means of the method of regression analysis, the power dependencies of the change of nominal values of pressures at the inlet of the hydraulic motor, angular velocity and speed of rotation of the auger the value of its wear are determined. The last-mentioned dependence defines the detuning the optimal speed of the auger during its wear and is used to determine the energy consumption of dehydration of solid waste, taking into account the wear of the auger. It is established that the wear of the auger by 1000 m leads to an increase in the energy consumption of dehydration of solid waste by 11.6%, and, therefore, also leads to an increase of the cost of the process of their dehydration in the garbage truck. It was also established the expediency of further research to determine the appropriate material of the auger and the ways to increase its wear resistance.

Стаття присвячена дослідженню впливу зносу шнека на параметри процесу зневоднення твердих побутових відходів у сміттєвозі. Запропоновано вдосконалену математичну модель роботи приводу зневоднення ТПВ у сміттєвозі, яка враховує знос шнека та дозволила чисельно визначити динаміку приводу під час пуску. Встановлено також, що при підвищенні зносу шнека підвищується тиск робочої рідини на вході в гідромотор, а кутова швидкість і швидкість шнека значно зменшуються. Дослідження цієї математичної моделі проводилося за допомогою чисельного методу Рунге-Кутта-Фельберга 4-го порядку зі змінним кроком інтегрування. За допомогою методу регресійного аналізу визначено силові залежності зміни номінальних значень тисків на вході гідродвигуна, кутової швидкості та швидкості обертання шнека від величини його зносу. Остання згадана залежність визначає відстроювання від оптимальної швидкості шнека при його зношуванні і використовується для визначення енерговитрат зневоднення ТПВ з урахуванням зносу шнека. Встановлено, що знос шнека на 1000 м призводить до збільшення енерговитрат зневоднення ТПВ на 11,6%, а отже, також призводить до збільшення вартості процесу їх зневоднення в сміттєвоз. Також встановлено доцільність подальших досліджень щодо визначення відповідного матеріалу шнека та шляхів підвищення його зносостійкості.