Статья

Наименование	Аналитический способ определения мощности привода зубчатой роторной дробилки
Авторы	Власенко Д. А., к. т. н., доц.
Раздел	Машиностроение и машиноведение
Год	2021	Выпуск	65	Страницы	90 - 99
УДК	621(3.016.23+926.9)			EDN	CTGQFM
Аннотация	В работе предложена методика аналитического определения основных энергосиловых пара-метров процесса дробления в однороторной зубчатой колосниковой дробилке. С помощью основных законов общей механики и механики твердых тел обоснованы математические закономерности для определения сил дробления материала в районе приемного стола и о колосниковую решетку. На основании теоремы Пуансо определены нагрузки, воспринимаемые подшипниковыми опорами ротора дробилки. Предложены зависимости моментов сопротивления от сил дробления материала в зоне приемного стола и колосниковой решетки, от сил тяжести пирога материала, а также в подшипниковых опорах. Получена зависимость для определения требуемой мощности привода дробилки при установившемся режиме работы. На основании предложенных зависимостей получены энергосиловые параметры привода однороторной зубчатой колосниковой дробилки в условиях агломерационного цеха Филиала № 12 ЗАО «Внешторгсервис» для различных типов ротора, позволяющие повысить технико-экономические показатели процесса дробления железорудного агломерата.
Реферат	Цель. Разработка методики аналитического определения основных энергосиловых параметров процесса дробления в однороторной зубчатой колосниковой дробилке, математических закономерностей для определения сил дробления материала в районе приемного стола и о колосниковую решетку; определение нагрузок, воспринимаемых подшипниковыми опорами ротора дробилки, зависимостей моментов сопротивления от сил дробления материала в зоне приемного стола и колосниковой решетки, а также в подшипниковых опорах; обоснование зависимости для определения суммарной мощности привода дробилки при установившемся режиме работы, а также обоснование рациональных энергосиловых параметров привода однороторной зубчатой колосниковой дробилки, используемой в условиях агломерационного цеха Филиала № 12 ЗАО «Внешторгсервис», позволяющих повысить технико-экономические показатели процесса дробления железорудного агломерата. Методика. Для достижения поставленных целей и задач в работе проведен комплекс теоретических исследований с использованием анализа и обобщения научно-технических достижений в области дробления каменно-рудных материалов, а также классической механики, основных законов механики твердого тела и теоремы Пуансо о параллельном переносе сил. Результаты. В работе предложены следующие закономерности энергосиловых параметров привода однороторной зубчатой дробилки: нагрузки от силы тяжести пирога дробимого материала; силы трения от нагрузки, возникающей при действии силы тяжести пирога на торцевую поверхность зуба лопастей; силы дробления материала в зоне приемного стола; нагрузки на рабочую поверхность лопатки звездочки ротора от действия силы дробления материала о колосниковую решетку; результирующей радиальной реакции в подшипниковой опоре; момента от силы тяжести пирога; суммарного момента от действия силы трения от силы тяжести пирога, силы дробления материала в зоне приемного стола, силы дробления материала о колосниковую решетку; момента трения в подшипниковых опорах; мощности двигателя привода однороторной зубчатой дробилки. Выявлено существенное влияние конструктивных особенностей ротора на энергосиловые параметры привода, а также на технико-экономическую эффективность процесса дробления агломерата в дробилке. Обоснована рациональность использования роторов с шевронным расположением зубьев звездочек в процессе дробления агломерата. Научная новизна. Впервые разработана математическая модель, методика аналитического определения основных энергосиловых параметров процесса дробления в однороторной зубчатой колосниковой дробилке. Практическая значимость. Предложенная новая конструкция ротора однороторной зубчатой дробилки позволит обеспечить стабилизацию фракционного состава дробленого агломерата, фактически исключить воздействие силы дробления материала о колосниковую решетку на привод дробилки, уменьшить требуемую мощность двигателя привода дробилки в 3,5…4,6 раза.
Ключевые слова	дробление агломерата, однороторная дробилка, момент сопротивления, крутящий момент, мощность привода.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Коротич, В. И. Агломерация рудных материалов [Текст] / В. И. Коротич, Ю. А. Фролов, Т. Н. Бездежский. — Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ–УПИ», 2003. — 400 с. 2. Механическое оборудование металлургических заводов. Механическое оборудование фабрик окускования и доменных цехов [Текст]: учебное пособие для вузов / В. М. Гребеник [и др.]. — К.: Выща школа, 1985. — 312 с. 3. Власенко, Д. А. Комплексный анализ особенностей эксплуатации дробильно-измельчительного оборудования в агломерационном производстве [Текст] / Д. А. Власенко // Инновационные перспективы Донбасса. Инновационные технологии проектирования, изготовления и эксплуатации промышленных машин и агрегатов. — Донецк: ДонНТУ, 2019. — Т. 3 — С. 150–154. 4. Андреев, С. Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых [Текст] / С. Е. Андреев, В. А. Перов, В. В. Зверевич. — М.: Недра, 1980. — 415 с. 5. Клушанцев, Б. В. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации [Текст] / Б. В. Клушанцев, А. И. Косарев, Ю. А. Муйземнек. — М.: Машиностроение, 1990. — 320 с. 6. Сивухин, Д. В. Общий курс физики [Текст] / Д. В. Сивухин. — М.: Физматлит, 2006. — 560 с. 7. Власенко, Д. А. Обоснование конструктивно-технологических параметров одновалковой дробилки железорудного агломерата с шевронным расположением зубьев звездочек ротора [Текст] / Д. А. Власенко // Сб. науч. трудов ДонГТУ. — Алчевск: ГОУ ВПО ЛНР «ДонГТУ», 2020. –– Вып. 19 (62). — С. 69–79. 8. Варданян, Г. С. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности [Текст] / Г. С. Варданян [и др.]. — М.: Изд-во АСВ, 1995. — 573 с. 9. Пат. 196194 Российская Федерация, МПК B02C 4/00, B02C 4/28, B02C 4/30. Ротор одновалковой зубчатой дробилки / Д. А. Власенко, А. П. Жильцов, Э. П. Левченко, В. В. Мороз, А. С. Мягков; заявитель и патентообладатель Липецкий гос. техн. ун-т. — № 2019137708; заявл. 21–11–2019; опубл. 19–02–2020, Бюл. № 5. — 6 с.: ил. 10. Теоретическая механика [Текст] / В. Н. Тарасов [и др.]. — М.: ТрансЛит, 2012. — 560 с. 11. Момент трения, потери мощности и пусковой момент подшипника [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.skf.com/ru/products/bearings-units-housings/principles/bearing-selection-process/operating-temperature-and-speed/friction-powerloss-startingtorque/index.html (03.09.2020). 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. Жилкин, В. П. Производство агломерата, оборудование, автоматизация [Текст] / В. П. Жилкин, Д. Н. Доронин. — Екатеринбург: Уральский центр ПР и рекламы, 2004. — 292 с. 14. ГОСТ 18855–2013 Подшипники качения. Динамическая грузоподъемность и номинальный ресурс [Текст]. — Введ. 01–07–2015. — М.: Стандартинформ, 2014. — 50 с.
Полный текст