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)			EDN	LZOLQU
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.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Treatise on Process Metallurgy. Vol. 3. Industrial Processes [Text] / Editor in Chief S. Seetharaman. — Elsevier, 2014. — 1751 p. 2. Клушанцев, Б. В. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации [Текст] / Б. В. Клушанцев, А. И. Косарев, Ю. А. Муйземнек. — М.: Машиностроение, 1990. — 320 с. 3. Борщев, В. Я. Оборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы [Текст] / В. Я Борщев. — Тамбов: ТГТУ, 2004. — 75 с. 4. Egbe, E. A. P. Design, Fabrication and Testing of a Double Roll Crusher [Электронный ресурс] / E. A. P. Egbe, O. A. Olugboji // International Journal of Engineering Trends and Technology. — 2016. — Vol. 35. — № 11. — Режим доступа: https://www.ijettjournal.org/2016/volume-35/number-11/IJETT-V35P303.pdf (03.09.2020). 5. Власенко, Д. А. Комплексный анализ особенностей эксплуатации дробильноизмельчительного оборудования в агломерационном производстве [Текст] / Д. А. Власенко // Инновационные перспективы Донбасса. Инновационные технологии проектирования, изготовления и эксплуатации промышленных машин и агрегатов. — Донецк: ГОУ ВПО «ДонНТУ», 2019. — Т. 3 — С. 150–154. 6. Власенко, Д. А. Математическое моделирование процесса захвата материала рифлеными валками валковой дробилки [Текст] / Д. А. Власенко // Сб. науч. тр. ДонГТУ. — Алчевск: ГОУ ВПО ЛНР «ДонГТУ», 2020. — № 18 (61). — С. 122–130. 7. Пат. 188107 Российская Федерация, МПК B02C 4/30. Валок четырехвалковой дробилки / А. П. Жильцов, Г. А. Билан, Д. А. Власенко, Э. П. Левченко, Р. С. Мележик; заявитель и патентообладатель ЛГТУ. — № 2018134232; заявл. 27.09.2018; опубл. 28–03–2019, Бюл. № 10. — 3 с.: ил. 8. Fernández-González, D. Iron Ore Sintering: Raw Materials and Granulation [Электронный ресурс] / D. Fernández-González, I. Ruiz-Bustinza, J. Mochón, C. González-Gasca, L. F. Verdeja // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review — 2017. — Vol. 38. — № 1. — Р. 36–46. — Режим доступа: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08827508.2016.1244059 (10.10.2020). 9. Плановский, А. Н. Процессы и аппараты химической технологии [Текст] / А. Н. Плановский, В. Н. Рам, С. З. Каган. — М.: Химия, 1967. — 848 с. 10. Lieberwirth, H. Dynamics in double roll crushers [Text] / H. Lieberwirth, Ph. Hillmann, M. Hesse // Minerals Engineering. — Elsevier Ltd., 2016. — Р. 60–66. 11. Rashidi, S. A Review of the Modeling of High Pressure Grinding Rolls [Text] / S. Rashidi, R. K. Rajamani, D. W. Fuerstenau // Powder and Particle Journal. — KONA, 2017. — Vol. 34. — Р. 125–140. 12. Власенко, Д. А. Уточненная методика определения энергосиловых параметров процесса измельчения в валковых дробилках [Текст] / Д. А. Власенко // Вестник ДонНТУ. — Донецк: ГОУ ВПО «ДонНТУ», 2020. — № 3 (21). — С. 3–9. 13. Тер-Крикоров, А. М. Курс математического анализа [Текст]: учеб. пособие для вузов / А. М. Тер-Крикоров, М. И. Шабунин. — [3-е изд.]. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2015. — 672 с.
Полный текст