Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Аналитический способ определения энергосиловых параметров процесса измельчения в валковых дробилках с рифленой поверхностью бандажей
Авторы Власенко Д. А., к. т. н., доц.
Раздел Машиностроение и машиноведение
Год 2020 Выпуск 63 Страницы 93 - 101
УДК 621(3.016+926.323)
Аннотация Предложен аналитический способ определения энергосиловых параметров процесса дробления в валковой дробилке с рифленой поверхностью бандажей валков. На основании формулы Ньютона — Лейбница и теоремы Лагранжа о среднем значении функции на ее отрезке аналитически обоснована зависимость усилия дробления с учетом функции распределения материала по рабочей поверхности рифленого бандажа валка на дуге захвата куска материала. Обосновано значение фактической площади контакта, учитывающее условия контактного взаимодействия куска материала с поверхностью валика сетки бандажа валка при его перемещении в рабочем пространстве на дуге очага деформации. Предложены зависимости для определения результирующих сил при дроблении материала с учетом зависимости распределения материала по рабочей поверхности валков и рифлей на дуге захвата, окружной и нормальной сил на поверхности валиков сетки бандажей, а также результирующих сил, включающих в себя силы, возникающие при дроблении о рабочую поверхность бандажей и рифлей.
Реферат Цель. Математическое моделирование взаимодействия массива материала с рабочей поверхностью валка в процессе его дробления и определение основных энергосиловых параметров процесса дробления каменно-рудных материалов в валковой дробилке с рифлеными валками аналитическим методом: силы дробления с учетом зависимости распределения материала по рабочей поверхности валков и рифлей на дуге захвата; окружной (тангенциальной) и нормальной (радиальной) сил на поверхности валиков сетки бандажей, возникающих при взаимодействии с порцией сырья; результирующих сил, включающих в себя силы, возникающие при дроблении о рабочую поверхность бандажей и рифлей.
Методика. Для достижения поставленных целей и задач в работе проведен комплекс теоретических исследований с использованием анализа и обобщения научно-технических достижений в области дробления каменных и рудных материалов, а также классической механики, основных законов механики твердого тела и свойства аддитивности площадей, интегрируемых на одном и том же отрезке функции.
Результаты. В работе предложена математическая модель процесса взаимодействия дробимого материала с рифленой поверхностью бандажей в валковой дробилке. На основании данной модели получен способ определения энергосиловых параметров процесса дробления материала, а именно окружной (тангенциальной) и нормальной (радиальной) сил на поверхности валиков сетки бандажей, возникающих при взаимодействии с порцией сырья, а также результирующих сил, включающих в себя силы, действующие при взаимном контакте с рабочей поверхностью бандажей и рифлей.
Научная новизна. Впервые разработана математическая модель, позволяющая определить величину окружной (тангенциальной) и нормальной (радиальной) сил на поверхности валиков сетки бандажей, возникающих при взаимодействии с порцией сырья, а также результирующих сил, включающих в себя силы, действующие при взаимном контакте с рабочей поверхностью бандажей и рифлей.
Практическая значимость. Предложенная математическая модель процесса ударного контакта позволит исследовать условия силового контакта материала с валками дробилки и определить моменты сопротивления от сил трения, возникающих при дроблении материала и в подшипниковых опорах, а также требуемую мощность привода валковой дробилки при установившемся режиме работы.
Ключевые слова дробление, валковая дробилка, рифленый валок, площадь контакта, усилие дробления, окружная сила, нормальная сила.
Полный текст