DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).1.129-138

Техніко-економічне обґрунтування ефективності використання гвинтових змішувачів

І. Б. Гевко, А. Б. Гупка, С. О. Коваль, А. О. Брикса, В. М. Бучинський

Про авторів

І. Б. Гевко, професор, доктор технічних наук, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна, e-mail: gevkoivan1@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-5170-0857

А. Б. Гупка, доцент, кандидат технічних наук, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна, e-mail: gypkab@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-7565-5664

С. О. Коваль, аспірант, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна, e-mail: sergiikov99@gmail.com, ORCID ID: 0009-0005-8175-9258

А. О. Брикса, доцент, кандидат технічних наук, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна, e-mail: brao@ukr.net, ORCID ID: 0009-0001-3223-0682

В. М. Бучинський, аспірант, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, Україна, e-mail: buchynskyibuchynskyi.v@gmail.com, ORCID ID: 0009-0006-9976-6656

Анотація

Проведено техніко-економічне обґрунтування ефективності використання гвинтових змішувачів трьох типів за умови досягнення ними однакової якості змішування. Встановлено, що гвинтовий змішувач з обертовим кожухом є найбільш економічно ефективним і може забезпечувати отримання найнижчої неоднорідності суміші за найнижчих витрат. Витрати на змішування при його застосуванні є в 1,09 рази нижчими, ніж при її змішуванні гвинтовим жорстким транспортером-змішувачем, і в 3,41 рази нижчими, ніж при її змішуванні гвинтовим змішувачем з пересипом. Встановлено, що для досягнення високої якості змішування суміші жорсткими гвинтовими конвеєрами-змішувачами існують підвищені витрати на їх виготовлення та експлуатацію, пов’язані із значною довжиною траси перелопачування суміші, а у шнекових змішувачах з пересипанням існують підвищені витрати на електроенергію, враховуючи необхідність здійснення значної кількості циклів для перелопачування суміші, а також часто неможливість переміщення суміші в потрібному напрямку.

Ключові слова

гвинтовий конвеєр-змішувач, обертовий кожух, продуктивність, неоднорідність суміші, техніко-економічне обґрунтування.

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Rohatynskyi, R. M., Hevko, I. B., & Diachun, A. I. (2014). Naukovo-prikladni osnovi stvorennya gvintovikh transportno-tekhnologichnikh mekhanizmiv [Scientific and applied foundations of the creation of screw transport and technological mechanisms]. Ternopil: TNTU imeni Ivana Pulyuya.[in Ukrainian.]

2. Rogatynskyi, R., Hevko, I., Diachun, A., Rogatynska, O., & Melnychuk, A. (2018). The cargo movement model by the screw conveyor surfaces with the rotating casing. Visnyk Ternopilskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, (4), 34-41. [in Ukrainian]

3. Rohatynskyi, R., Hevko, I., & Rohatynska, L. (2013). Optymizatsiia parametriv hvyntovykh transportnotekhnolohichnykh system [Optimization of the parameters of screw transport and technological systems]. Visnyk TNTU, 1(69), 123-230. [in Ukrainian]

4. Rohatynskyi, R. M., Hevko, I. B., Diachun, A. Ye., Liubachivskyi, R. O., & Hrudovyi, R. S. (2013). Vyznachennia dynamichnykh navantazhen u hvyntovykh zmishuvachakh. Naukovi notatky, (40), 214-220. [in Ukrainian].

5. Rohatynskyi, R. M., Hevko, I. B., & Diachun, A. Ye. (2015). The research of the torsional vibrations of the screw in terms of impulsive forces. Naukovyi visnyk NHU, (5 (149)), 64-68.

6. Rohatynskyi, R., Gevko, I., Diachun, A., Lyashuk, O., Skyba, O., & Melnychuk, A. (2019). Feasibility study of improving the transport performance by means of screw conveyors with rotary casings. Acta Technologica Agriculturae, 22(4), 140-145.

7. Rohatynskyi, R. M., Hevko, I. B., & Dmytriv, D. V. (2000). Modeliuvannia roboty malohabarytnoho lopatevohvyntovoho zmishuvacha. Silskohospodarski mashyny: zb. nauk. statei. Lutsk, 129-135. [in Ukrainian].

8. Rohatynskyi, R. M., Hevko, I. B., Dmytriv, D. V., Hud, V. Z., & Dmytriv, O. R. (2020). Modeliuvannia zmishuvannia komponentiv hvyntovymy konveieramy-zmishuvachamy. Silskohospodarski mashyny: zb. nauk. statei, (45), 84-93. [in Ukrainian].

9. Rohatynskyi R. M. Prospective screw conveyors: designs, calculation, research / R. Rohatynskyi. M., Gevko I. B., Lyashuk O. L., Gud V. Z., Dyachun A. E., Melnychuk A. L., & Slobodian L. M. Ternopil: FOP Palyanytsia V. A., 2019. 212 p. [in Ukrainian]

10. Hud, V. Z. (2020). Syntez zmishuvachiv z hvyntovymy robochymy orhanamy. Naukovyi zhurnal «Inzheneriia pryrodokorystuvannia», (1 (15)), 66-71. [in Ukrainian]

11. Hud, V. Z. (2021). Mekhaniko-tekhnolohichni osnovy rozrobky bahatofunktsionalnykh sektsiinykh shnekiv dlia zernovoho materialu. [in Ukrainian].

12. Hevko, I. B., Liashuk, O. L., Pik, A. I., Marchuk, N. M., & Marunych, O. P. (2020). Syntez hvyntovykh transporteriv-zmishuvachiv. Silskohospodarski mashyny, (45), 34-44. [in Ukrainian]

13. Dmytriv, D. V., Hevko, I. B., & Levenets, V. B. (2007). Nadiinist roboty shnekovo-hvyntovykh zmishuvachi. [in Ukrainian].

14. Dmytriv, D. V. (2001). Rozrobka konstruktsii ta obgruntuvannia parametriv malohabarytnykh kormozmishuvachiv (Doctoral dissertation, stupenia kand. tekhn. nauk./DV Dmytriv.–Ternopil, 2001.–20 s). [in Ukrainian].

15. Huryk, O. Ya. (2003). Obgruntuvannia parametriv transporteriv-zmishuvachiv sypkykh materialiv. Dysertatsiia kandydata tekhnichnykh nauk. Ternopil. [in Ukrainian].

16. Hevko, I. B., Vitrovyi, A. O., & Huryk, O. Ya. (2001). Dynamichna model protsesu transportuvannia sypkykh materialiv hvyntovym konveierom. Silskohospodarski mashyny. Zbirnyk naukovykh statei.2001.Vyp, 8, 72-82. [in Ukrainian].

17. Hevko, I. B., Huryk, O. Ya., & Levenets, V. B. (2003). Doslidzhennia protsesu zmishuvannia sypkykh materialiv. [in Ukrainian].

18. Leshchuk, R., Hevko, I., & Komar, R. (2003). Rezultaty eksperymentalnykh doslidzhen hvyntovykh perevantazhuvalnykh mekhanizmiv. Visnyk TDTU, 8(4), 56-61. [in Ukrainian].

19. Marunych, O.P. (2023). Justification of the parameters of the multifunctional screw conveyor for transporting and mixing loose materials: diss. ... candidate technical Sciences: 133 "Industrial mechanical engineering". Ternopil, 222 p. [in Ukrainian].

20. Koval, S.O. (2023). Synthesis of screw conveyors-mixers with a rotating casing. Collection of scientific papers "Central Ukrainian scientific bulletin". Kropyvnytskyi. Issue #8(39) I. WITH. 85-94. [in Ukrainian]

21. Diachun, A. Ye., Dmytriv, O. R., Hevko, B. R., Koval, S. O., & Tsapyk, R. P. (2024). Eksperymentalna avtomatyzovana ustanovka hvyntovoho konveiera z obertovym kozhukhom dlia zmishuvannia sypkykh materialiv. Perspektyvni tekhnolohii ta prylady, 1(24), 38-44. [in Ukrainian].

22. Dyachun A.E., Gevko I.B., Zoloty R.Z., Koval C.O., Derysh O.B.,& Briksa A.O. (2024). Results of experimental studies of the quality of mixing of loose materials by an automated installation of a screw conveyor with a rotating casing. Collection of scientific papers "Central Ukrainian scientific bulletin". Kropyvnytskyi, Issue #10(41) I. WITH. 133-143. [in Ukrainian].

23. Utility model patent No. 154380. Ukraine, IPC 65G 33/08 (2006.01). Screw conveyor-mixer with a rotating casing / Iv.B. Gevko, S.O. Koval, A.E. Dyachun, B.R. Gevko, T.A. Dovbush, A.D. Dovbush, I.G. Tkachenko, Radik D.L., Stibailo O.Yu., Briksa A.O. (Ukraine). No. u202302288. Application 05/15/2023; Publ. 09.11.2023, Bull. No. 45. [in Ukrainian].

24. Utility model patent No. 154996. Ukraine, IPC 65G 33/08 (2006.01). Stand for studying the characteristics of a screw conveyor-mixer with a rotating casing / Iv.B. Gevko, S.O. Koval, A.E. Dyachun, B.R. Gevko, T.A. Dovbush, A.D. Dovbush, Dmytriv O. .R., Sokil M.B., Briksa A.O. (Ukraine). No. u202302289. Application 05/15/2023; Publ. 10.01.2024, Bull. No. 2 [in Ukrainian].

25. Gevko, I., Diachun, A., Dmytriv, O., Koval, S., Leskiv, P., & Okhnivskyi, R. (2024). Research of horizontal screw conveyors-mixers with rotating casing. Visnyk Ternopilskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, 115(3), 130-141.

26. Gevko, I. (2014). Ekonomichne obgruntuvannia vyboru transporteriv dlia perevantazhennia sypkykh vantazhiv po kryvoliniinykh traiektoriiakh [in Ukrainian].

27. Hevko, I. B., Diachun, A. Ye., Melnychuk, A. L., Zolotyi, R. Z., & Shust, I. M. (2018). Tekhniko-ekonomichne obgruntuvannia pidvyshchennia produktyvnosti transportno-tekhnolohichnykh protsesiv za dopomohoiu hvyntovykh konveieriv z obertovymy kozhukhamy [in Ukrainian].

Пристатейна бібліографія ГОСТ

1. Рогатинський Р.М., Гевко І.Б., Дячун А.Є. Науково-прикладні основи створення гвинтових транспортно-технологічних механізмів: монографія. Тернопіль: ТНТУ імені Івана Пулюя, 2014. 280 с.

2. Рогатинський Р., Гевко І., Дячун А., Рогатинська О., Мельничук А. The cargo movement model by the screw conveyor surfaces with the rotating casing. Вісник ТНТУ, Тернопіль, 2018. № 4 (92), С. 34-41.

3. Р. Рогатинський, І. Гевко, Л. Рогатинська. Оптимізація параметрів гвинтових транспортно–технологічних систем. Вісник ТНТУ. 2013. № 1 (69). С. 116–125.

4. Рогатинський Р.М., Гевко І.Б., Дячун А.С., Любачівський Р.О., Грудовий Р.С. Визначення динамічних навантажень у гвинтових змішувачах. Міжвузівський збірник "Наукові нотатки". Вип. 40. Луцьк. Ред.-вид. відділ ЛТНУ. 2013. С. 214-220.

5. R.M. Rogatynskyy, Iv.B. Hevko, A.Ye. Dyachun. Research of torsional vibrations of screw in the case of action of impulsive forces. Scientific Bulletin of the National Mining University.] - Dnipropetrovsk: NSU, 2015. № 5 (149). Р. 64-68.

6. Roman Rogatinskiy, Ivan Hevko, Andriy Dyachun, Olena Skyba, Andrii Melnychuk. Feasibility study of improving the transport performance by means of screw conveyors with rotary casings. Acta Technologica Agriculturae. Nitra, Slovaca Universitas Agriculturae Nitriae, 2019. № 4, P. 140-145.

7. Рогатинський Р.М., Гевко І.Б., Дмитрів Д.В. Моделювання роботи малогабаритного лопатево-гвинтового змішувача. Сільськогосподарські машини. Збірник наукових статей. Випуск 6. Луцьк, 2000. С. 129-135.

8. Рогатинський Р.М., Гевко І.Б., Дмитрів Д.В., Гудь В.З., Дмитрів О.Р. Моделювання змішування компонентів гвинтовими конвеєрами-змішувачами. Сільськогосподарські машини. Збірник наукових статей. Випуск 45. Луцьк, 2020. С. 84-93.

9. Рогатинський Р. М., Гевко І. Б., Ляшук О. Л., Гудь В. З., Дячун А. Є., Мельничук А. Л., Слободян Л. М. Перспективні гвинтові конвеєри: конструкції, розрахунок, дослідження. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2019. 212 с.

10. Гудь В. З. Синтез змішувачів з гвинтовими робочими органами. Журнал «Інженерія природокористування». Харків, 2020. Випуск № 1(15). С. 66-71.

11. Гудь В. З. Механіко-технологічні основи розробки багатофункціональних секційних шнеків для зернового матеріалу: дис. докт. техн. наук : 05.05.11. Тернопіль, 2021. 410 с.

12. Гевко І.Б., Ляшук О.Л., Пік А.І., Марчук Н.М., Марунич О.П. Синтез гвинтових транспортерів-змішувачів. Сільськогосподарські машини. Випуск 45. Луцьк, 2020. С. 35-44.

13. Дмитрів Д.В., Гевко І.Б., Левенець В.Б. Надійність роботи шнеково-гвинтових змішувачів. Сільськогосподарські машини: Збірник наукових статей, Випуск 16. Луцьк, 2007, с. 62-74.

14. Дмитрів Д. В. Розробка конструкції та обгрунтування параметрів малогабаритних кормозмішувачів : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.05.11. Тернопіль, 2001. 179 с.

15. Гурик О. Я. Обгрунтування параметрів транспортерів-змішувачів сипких матеріалів : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.05.11. Тернопіль, 2003. 20 с.

16. Гевко І.Б., Вітровий А.О., Гурик О.Я. Динамічна модель процесу транспортування сипких матеріалів гвинтовим конвеєром. Сільськогосподарські машини. Збірник наукових статей. Випуск 8.- Луцьк, 2001. Ст. 72-82.

17. Гевко І.Б., Гурик О.Я., Левенець В.Б. Дослідження процесу змішування сипких матеріалів // Науковий вісник Національного аграрного університету. Вип.60. К.: НАУ, 2003. С. 155 -161.

18. Лещук Р., Гевко І., Комар Р. Результати експериментальних досліджень гвинтових перевантажувальних механізмів. Вісник ТДТУ, Тернопіль, 2003, Том 8, № 4 , с.56-61.

19. Марунич О.П. Обгрунтування параметрів багатофункціонального гвинтового конвеєра для транспортування та змішування сипких матеріалів: дис. ... канд. техн. наук : 133 «Галузеве машинобудування». Тернопіль, 2023. 222 с.

20. Коваль С.О. Cинтез гвинтових конвеєрів-змішувачів з обертовим кожухом. Збірник наукових праць «Центральноукраїнський науковий вісник». Кропивницький, 2023. Випуск №8(39) І. С. 85-94.

21. Дячун А.Є., Дмитрів О.Р., Гевко Б.Р., Коваль С.О., Цапик Р.П. Експериментальна установка гвинтового конвеєра з обертовим кожухом для змішування сипких матеріалів // Збірник наукових праць «Перспективні технології та прилади». Луцьк: ЛНТУ. 2024. Випуск 24. С. 38-44.

22. Дячун А.Є., Гевко І.Б., Золотий Р.З., Коваль C.О., Дериш О.Б., Брикса А.О. Результати експериментальних досліджень якості змішування сипких матеріалів автоматизованою установкою гвинтового конвеєра з обертовим кожухом. Збірник наукових праць «Центральноукраїнський науковий вісник». Кропивницький, 2024. Випуск №10(41) І. С. 133-143.

23. Гвинтовий конвеєр-змішувач з обертовим кожухом : пат. № 154380 Україна. № u202302288 ; заявл. 15.05.2023р.; опубл. 09.11.2023р., Бюл.№45.

24. Стенд для дослідження характеристик гвинтового конвеєра-змішувача з обертовим кожухом : пат. № 154996. Україна. № u202302289 ; заявл. 15.05.2023р.; опубл. 10.01.2024р., Бюл.№2.

25. Ivan Hevko, Andriy Diachun, Olena Dmytriv, Sergii Koval, Pavlo Leskiv, Roman Okhnivskyi. Research of horizontal screw conveyors-mixers with rotating casing. Scientific Journal of TNTU. Tern.: TNTU, 2024. Vol 115. No 3. P. 130–141.

26. Гевко І. Б. Економічне обґрунтування вибору транспортерів для перевантаження сипких вантажів по криволінійних траєкторіях. Галицький економічний вісник Тернопіль : ТНТУ, 2014. Том 45. № 2. С. 10-16.

27. І. Гевко, А. Дячун, О. Скиба, А. Мельничук, Р. Золотий, І. Шуст Техніко-економічне обґрунтування підвищення продуктивності транспортно-технологічних процесів за допомогою гвинтових конвеєрів з обертовими кожухами. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. «Технічні науки». «Механізація сільськогосподарського виробництва». 2018. Вип. 190, С. 318–326.


Copyright (c) 2025 І. Б. Гевко, А. Б. Гупка, С. О. Коваль, А. О. Брикса, В. М. Бучинський