Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Математическое моделирование взаимодействия молотков с материалом в зоне колосниковой решётки молотковой дробилки
Авторы Власенко Д. А., к. т. н., доц.
Левченко Э. П., к. т. н., доц.
Раздел Машиностроение и машиноведение
Год 2019 Выпуск 60 Страницы 119 - 124
УДК 621.926.9 EDN NBTXJL
Аннотация На основании второго закона Ньютона разработана математическая модель движения молотка и частицы материала в процессе их взаимного контакта с колосниковой решёткой в молотковой дробилке. В результате аналитических исследований определены зависимости угла отклонения ударного органа относительно его радиального положения и величины колосникового зазора при контактном взаимодействии с рабочей поверхностью колосниковой решётки в процессе дробления материалов различного фракционного состава в условиях подготовки агломерационной шихты.
Реферат Цель. Разработка математической модели молотковой дробилки для исследования кинематики и динамики ударного органа при контактном взаимодействии с материалом в зоне колосниковой решётки, а также анализ влияния коэффициента масс молотка и материала на угол отклонения ударного органа и величину колосникового зазора.
Методика. Методика основывается на решении задачи взаимодействия молотка с материалом в зоне колосниковой решётки с помощью аналитического решения дифференциального уравнения движения, составленного по принципу Даламбера, методом Эйлера и численным решением в среде MathCAD при решении задачи Коши методом Рунге – Кутты.
Результаты. Разработана математическая модель молотковой дробилки для исследования кинематики и динамики молотка при контактном взаимодействии с материалом в зоне колосниковой решётки в процессе измельчения куска истиранием. Определено влияние коэффициента масс молотка и материала на угол отклонения ударного органа и величину колосникового зазора.
Научная новизна. Научная новизна предложенного в работе метода — адекватное описание кинематики и динамики процесса взаимного контакта материала с молотками в рабочей зоне колосников молотковой дробилки при подготовке шихтовых материалов в агломерационном производстве. В ходе исследований предложены закономерности для определения угла отклонения молотка при контактном взаимодействии с материалом в зоне колосниковой решётки и рабочего зазора между внешней гранью молотка и рабочей поверхностью колосников в зависимости от конструктивных и массовых характеристик молотка и коэффициента масс молотка и материала. Установлено влияние коэффициента масс молотка и материала на угол отклонения и колосниковый зазор.
Практическая значимость. Выявлено существенное влияние коэффициента масс молотка и материала на величину колосникового зазора, от которого, в свою очередь, зависит эффективность работы самой молотковой дробилки. В дальнейшем математическая модель может использоваться как теоретическая основа при разработке и для определения основных технико-эксплуатационных характеристик процесса дробления в молотковой дробилке, таких как степень дробления материала и износ ударных элементов.
Ключевые слова молотковая дробилка, молоток, колосниковая решётка, кусок материала, угол отклонения молотка, колосниковый зазор.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Власенко, Д. А. Математическое моделирование процесса изнашивания молотков при дроблении материала свободным ударом [Текст] / Д. А. Власенко, Э. П. Левченко, Г. А. Билан // Вестник ДонНТУ. — Донецк: ДонНТУ, 2019. — № 1 (15). — С. 9–15.
2. Жильцов, А. П. Исследование и обоснование конструктивно-технологических параметров процесса измельчения агломерационных флюсов в молотковой дробилке [Текст] / А. П. Жильцов, Д. А. Власенко, Э. П. Левченко // Чёрные металлы. — М.: Руда и металлы, 2019. — № 10 (1054). — С. 4–10.
3. Медведев, Б. В. Начала теоретической физики. Механика, теория поля, элементы квантовой механики [Текст] / Б. В. Медведев. — М.: Физматлит, 2007. — 38 с.
4. Курс теоретической механики [Текст]. Т. 1 / под ред. К. С. Колесникова. — М.: изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. — 735 с.
5. Власенко, Д. А. Обоснование конструктивно-технологических параметров процесса дробления материалов в молотковых дробилках [Текст]: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.13 / Власенко Дмитрий Алексеевич. — Алчевск: ГОУ ВПО ЛНР «ДонГТУ», 2019. — 23 с.
6. ГОСТ 12376–71 Дробилки однороторные среднего и мелкого дробления. Технические условия [Текст]. — Введ. 01–01–1973. — Измен. 01–01–1990. — М.: Изд-во стандартов, 1990. — 22 с.
7. Пат. 179695 Российская Федерация, МПК В 02 С 13/16 (2006.01). Ротор молотковой дробилки / Д. А. Власенко, А. В. Карпов; заявитель и патентообладатель Липецкий гос. техн. ун-т. — № 2018106733; заявл. 22.02.18; опубл. 22.05.18, Бюл. № 15. — 3 с.: ил.
8. Пат. 189059 Российская Федерация, МПК В 02 С 13/16 (2006.01). Ротор молотковой дробилки / Д. А. Власенко, А. П. Жильцов, Э. П. Левченко; заявитель и патентообладатель Липецкий гос. техн. ун-т. — № 2018143765; заявл. 10.12.18; опубл. 07.05.19, Бюл. № 13. — 3 с.: ил.
Полный текст