Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Моделирование ударного взаимодействия рабочих органов с дробимым материалом в молотковой дробилке
Авторы Власенко Д. А., к. т. н., доц.
Долгих В. П., к. т. н., доц.
Раздел Машиностроение и машиноведение
Год 2019 Выпуск 56 Страницы 124 - 129
УДК 621.926.9 EDN MPPGSA
Аннотация Приводится модель и результаты моделирования взаимодействия ударных рабочих органов с материалом в роторной молотковой дробилке в программном комплексе ANSYS Workbench. При моделировании процесса соударения молотка с материалом конечно-элементным методом определяются основные параметры кинематики системы и проводится сравнительный анализ соответствия основных аналитических зависимостей и предложенной закономерности для определения угла его отклонения.
Реферат Цель. Разработка модели молотковой дробилки для исследования кинематики ударного органа при соударении с материалом, а также анализ и обоснование адекватности существующих зависимостей для определения угла отклонения молотка при компьютерном моделировании механической системы на основе анализа её свойств.
Методика. Конечно-элементное моделирование процесса соударения куска материала с ударным элементом в молотковой дробилке. Смоделированы и обоснованы основные размерно-массовые параметры кусков материала и молотков, а также их влияние на линейную скорость и угол отклонения от радиального положения рабочих органов.
Результаты. Разработана конечно-элементная модель молотковой дробилки для исследования динамики молотка при соударении с материалом в процессе дробления, проанализированы существующие зависимости для определения угла отклонения молотка и обоснована их адекватность при сравнении с экспериментальными данными моделирования.
Научная новизна. Научная новизна предложенного в работе метода — адекватное описание динамики процесса соударения материала с молотками в молотковой дробилке при подготовке шихтовых материалов в агломерационном производстве.
Практическая значимость. При анализе результатов выявлено, что зависимость, полученная на основании статического закона Герца и законов сохранения импульса и кинетической энергии, наиболее достоверно описывает процесс ударного контакта материала с молотком. В дальнейшем она может использоваться как теоретическая основа при разработке и обосновании математической модели, предназначенная для определения основных технико-эксплуатационных характеристик процесса дробления в молотковой дробилке, таких как степень дробления материала и износ ударных элементов.
Ключевые слова эксперимент, молотковая дробилка, молоток, соударение, угол отклонения, моделирование, ANSYS Workbench.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Барабашкин, В. П. Исследования параметров молотковых дробилок на примере дробления газового угля [Текст] / В. П. Барабашкин // Изд-во института горных ископаемых. — М.: ИГИ, 1971. — С. 41−49.
2. Хлынин, П. П. Совершенствование конструктивно-режимных параметров дробилки молоткового типа [Текст]: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.20.01, 05.20.03 / Хлынин Пётр Петрович. — Оренбург: НОГАУ, 2003. — 20 с.
3. Сидашенко, А. И. Теоретическое и экспериментальное определение угла отклонения молотка в момент удара о материал [Текст] / А. И. Сидашенко // Прогрессивные технологические способы и процессы восстановления деталей сельскохозяйственной техники. — 1984. — № 14. — С. 37–42.
4. Власенко, Д. А. Энергозатраты ударных дробилок с жёстким и шарнирным креплением бил к ротору [Текст] / Д. А. Власенко, О. И. Павлиненко, Э. П. Левченко // Вестник ДонНТУ. —2016. — № 3. — С. 21–26.
5. Шестопалов, А. А. Строительные и дорожные машины и оборудование. Машины для переработки каменных материалов [Текст]: учебное пособие для вузов / А. А. Шестопалов, В. В. Бадалов. — М.: Издательство Юрайт, 2018. — 115 с.
6. Власенко, Д. А. Влияние крупности сырья на кинематику рабочих органов и материала в молотковой дробилке [Текст] / Д. А. Власенко, Э. П. Левченко // Вестник ДонНТУ. — 2018. — № 3. — С. 9–15.
7. Ковалёв, Р. В. Моделирование динамики механических систем [Текст] / Р. В. Ковалёв, А. Л. Сотников // Вибрация машин, измерение, снижение, защита. — 2012. — № 3 (30). — С. 44–49.
8. Бруяка, В. А. Инженерный анализ в ANSYS Workbench [Текст]: учеб. пособ. / В. А. Бруяка, В. Г. Фокин, Е. А. Солдусова. — Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. — 271 с.
9. Веников, В. А. Теория подобия и моделирования [Текст]: учебное пособие для вузов / В. А. Веников. — [2–е изд., доп. и перераб.]. — М.: Наука, 1976. — 479 с.
Полный текст