Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Зубов Владимир Владимирович

Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара
<
Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зубов Владимир Владимирович. Повышение эффективности измельчителя руды с ротором встречного удара: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.05.06 / Зубов Владимир Владимирович;[Место защиты: Уральский государственный горный университет].- Екатеринбург, 2016

Содержание к диссертации

Введение

1. Сравнительная характеристика средств измельчения полезных ископаемых. Состояние вопроса и задачи исследований 9

1.1. Определение качества ископаемого методом опробования как неотъемлемая технологическая часть добычи 9

1.2. Сравнительная характеристика измельчающих устройств .11

1. 3. Современный уровень теоретических представлений о физических процессах в каналах ротора встречного удара .28

1.3.1. Общая характеристика состояния теории процесса измельчения ротором встречного удара 28

1.3.2. Ударное воздействие рабочих элементов ротора на частицу 30

1.3.3. Влияние воздушного потока на процесс измельчения. Стационарная аэродинамическая обстановка 32

1.4. Постановка задач исследования .36

2. Физические процессы при измельчении материала ротором встречного удара 40

2.1. Обзор теоретических представлений о процессе измельчения .40

2.1.1. Кинематика куска материала на первой стадии измельчения 40

2.1.2. Кинематика частицы на первой стадии измельчения 49

2.1.3. Влияние силы Кориолиса на кинематику куска 51

2.1.4. Влияние геометрии канала на эффективность первой стадии измельчения частиц 56

2.1.5. Влияние геометрии канала на эффективность первой стадии измельчения кускового материала 60

2.2. Аэродинамика ротора встречного удара 64

2.2.1. Теоретическая аэродинамическая характеристика ротора .64

2.2.2. Оптимальные частоты вращения решеток ротора-вентилятора 68

2.2.3. Управление подачей ротора-вентилятора с помощью внешних воздействий 70

2.3. Выводы 80

3. Физическое моделирование измельчителя с ротором встречного удара 82

3.1. Задачи физического моделирования 82

3.2. Методика эксперимента 83

3.3. Экспериментальная установка. Средства измерения .85

3.4. Результаты испытаний измельчителя ИЛЭ-200 -50

3.4.1. Измельчение материала ротором с радиальными каналами второго ряда .93

3.4.2. Измельчение материала ротором с не радиальными каналами второго ряда .101

3.5. Выводы 105

4. Реализация результатов исследования .109

4.1. Методика проектирования измельчителя с ротором встречного удара 109

4.1.1. Общие положения .109

4.1.2. Разработка технических требований к изделию 112

4.1.3. Эскизный проект .

4.1.3.1. Определение размеров ротора 113

4.1.3.2. Расчет привода вращения ротора .120

4.1.3.3. Разработка эскиза ИРВУ .122

4.1.4. Технический проект 122

4.2. Разработка конструкций высокоэффективных измельчителей .123

4.2.1. Измельчитель с управлением воздушным потоком 123

4.2.2. Измельчитель с повышенной эффективностью первой стадии измельчения .127

4.3. Применение измельчителя в получении защитных покрытий 130

Заключение 135

Библиографический список

Введение к работе

Актуальность темы. В горной и строительной промышленности при разработке технологии переработки материалов требуется проводить опробование, предварительно измельчив горную породу с помощью измельчителей различных типов. Для обеспечения требуемой точности анализа руды, необходимо измельчить материал до продукта заданной крупности. Цена продукции, а следовательно, и объем финансовых расчетов между поставщиками и потребителями зависит от точности определения содержания полезного ископаемого в пробе.

В подготовке аналитических проб используются устройства для измельчения, обеспечивающие требуемый для исследования гранулометрический состав ископаемого.

Сравнительный анализ конструкций измельчающих устройств показал, что наиболее подходящими для аналитических проб являются измельчители роторного типа, которые опережают в своем классе по производительности и надежности при минимальных габаритных размерах и массе. Однако они практически не известны потребителю и их выпуск ограничен.

Выпускаемые в настоящее время роторные измельчители, имеют недостаточную эффективность, которая характеризуется главным образом степенью измельчения.

Основная причина сложившейся ситуации заключается в недостаточной изученности процессов, протекающих в лабиринтном роторе встречного удара при измельчении материала, и, как следствие, в недостаточной научной обоснованности методов проектирования. Геометрические параметры и скорость вращения рабочего органа до настоящего времени назначаются эмпирически по принципу подобия, что неминуемо приводит к отклонениям тонины и производительности измельчения от заданных значений.

Совершенствование конструкции, позволяющее повысить эффективность работы
устройств, невозможно без соответствующих научно обоснованных зависимостей,

определяющих соотношение между конструктивными параметрами и технологическими показателями оборудования, поэтому теоретические и экспериментальные исследования измельчителей с ротором встречного удара являются актуальными.

Цель работы. Повышение эффективности работы роторного измельчителя руды за счет совершенствования его конструкции.

Идея работы. Повышение эффективности работы роторных измельчителей можно достигнуть за счет определения его рациональных параметров с учетом влияния на процесс измельчения воздушного потока.

Объект исследования. Объектом исследования являются роторные измельчители для подготовки горной породы к опробованию.

Предмет исследования. Предметом исследования является рабочий процесс роторного измельчителя встречного удара.

Методы исследования. Анализ движения частиц в каналах ротора выполнен с использованием положений теоретической механики и теории удара. Аэродинамика ротора рассмотрена с позиции теории турбомашин. Физическое моделирование и анализ его результатов выполнены в соответствии с методами планирования эксперимента и математической статистики.

Научные положения, выносимые на защиту, заключаются в следующем.

1. Рациональные конструктивные и режимные параметры рабочего органа роторного
измельчителя встречного удара определяются грансоставом исходного материала и его
физико-механическими свойствами.

2. Эффективность работы роторного измельчителя, определяемая степенью
измельчения, зависит от крупности исходного материала и уменьшается от первой стадии к
последней.

3. Адаптацию измельчителя к материалам, имеющим различные физико-механические
свойства, можно производить за счет управления воздушным потоком, создаваемым ротором.

Научная новизна работы:

– получены уравнения скорости движения частицы на входе во второй ряд активных элементов ротора встречного удара, послужившие основой определения основных геометрических параметров ротора;

– установлено, что при измельчении материала ротором встречного удара на первой стадии происходит разрушение кускового материала скалыванием, а материала в виде песка – свободным ударом;

– получены зависимости теоретического давления воздушного потока, создаваемого ротором, и оптимального соотношения угловых скоростей полуроторов по критерию минимума давления;

– показана целесообразность управления скоростью воздушного потока в каналах ротора путем включения в измельчительную установку вспомогательного вентилятора;

– на основе теории турбомашин выявлен характер влияния вспомогательного вентилятора на интенсивность создаваемого ротором воздушного потока.

Практическая ценность работы:

– разработаны новые устройства, в которых возможно управление воздушным потоком в каналах ротора и повышение производительности измельчения;

– разработана методика определения основных конструктивных параметров измельчителя на стадии проектирования;

– даны рекомендации по управлению воздушным потоком в каналах ротора с помощью дополнительного вентилятора в зависимости от физико-механических характеристик измельчаемого материала;

– выявлен доминирующий вид разрушения материала на первой стадии измельчения, что позволяет соответствующими усовершенствованиями конструкции активных элементов ротора достичь повышения производительности установки и тонины продукта.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием методов физического моделирования, положений теории вероятностей и математической статистики, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с экспериментальными данными. Относительная ошибка не превышает 10 %.

Реализация результатов работы. По конструкции измельчителя с управлением воздушным потоком оформлена заявка на патент. Методика проектирования измельчителя с ротором встречного удара внедрена в ООО «СКБ «Мысль», г. Екатеринбург.

Личный вклад автора в исследования заключается в следующем:

– выполнен анализ кинематики движения частицы в рабочем пространстве ротора;

– на основе кинематического анализа выявлены доминирующие виды разрушения частицы материала на первой стадии измельчения;

– предложены способы управления воздушным потоком с помощью вспомогательного вентилятора;

– разработана методика проектирования ротора встречного удара, учитывающая крупность частиц и твердость исходного материала;

– предложены конструкции измельчителей, обеспечивающие повышение производительности измельчения и управление воздушным потоком в каналах ротора.

Автор выражает благодарность д.т.н., профессору кафедры технической механики УГГУ Афанасьеву А.И. за помощь в проведении эксперимента и консультации при написании диссертации.

Апробация. Результаты работы докладывались на научно-практических конференциях:
IX Международная научно-практическая конференция «Современные концепции научных
исследований» (г. Москва, 2014 г.), II Международная конференция «Образование и наука без
границ» (г. Мюнхен, 2014 г.), ХIII Международная научно-техническая конференция «Чтения
памяти В.Р. Кубачека», (г. Екатеринбург, 2015 г.), научно-практическая конференция в рамках
Уральской горнопромышленной декады ХIII «Международная научно-практическая

конференция молодых ученых и студентов», (г. Екатеринбург, 2015 г.), Всероссийская
конференция «Математическое моделирование механических явлений»,

(г. Екатеринбург, 2015 г.).

Публикации. По теме работы автором опубликовано 8 работ, в том числе 3 в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Содержание работы изложено на 109 страницах машинописного текста, содержит 54 рисунка и 20 таблиц. Библиографический список содержит 101 наименование.

Современный уровень теоретических представлений о физических процессах в каналах ротора встречного удара

Приложение нагрузок по варианту, показанному на рис. 1.1, в, приводит к возникновению напряжений изгиба и излому куска. Срезание (скол, срез) проявляется под действием касательных напряжений сдвига (рис. 1.1, г). Родственным срезу является истирание (рис. 1.1, д), которое может рассматриваться как микросрез внешних тонких слоев материала куска. Раздавливание под действием динамических (ударных) нагрузок называется ударным разрушением. Различают стесненный удар (рис. 1.1, е) и свободный удар (рис. 1.1, ж). При свободном ударе часть кинетической энергии движущегося куска переходит в работу его разрушения. По характерному размеру куска или частицы конечного продукта виды разрушения горных пород делят на две категории: дробление и измельчение. Различают следующие стадии дробления: крупное – до 100…350 мм; среднее – 40…100 мм; мелкое – 10…30 мм. Стадии измельчения: грубое – до 1…5 мм; среднее – 0,05…1,00 мм; тонкое – 0,001…0,050 мм; сверхтонкое – менее 0,001 мм. В различных литературных источниках градации стадий измельчения несколько различаются; здесь приведены наиболее типичные.

В диссертации рассматриваются агрегаты, используемые в горнодобывающей и перерабатывающей отраслях и предназначенные, преимущественно, для подготовки аналитических проб различных руд и продуктов переработки к химическому анализу. К таким ИУ предъявляются достаточно жесткие требования в части фракционного состава продукта. Производительности их обычно лежат в диапазоне 10...60 кг/ч.

Стандартами оговаривается максимальный размер частиц в аналитической пробе (0,2 мм для углей, 0,1 мм для железной руды [93, 94]). Для подробного химического анализа усредненный гранулометрический состав должен находиться в диапазоне 0,06…0,08 мм [22], что соответствует средней стадии измельчения. ИУ, обеспечивающие указанную тонину пробы, и являются объектом нашего исследования. Как отмечено выше, измельчение обусловлено действием нескольких факторов. Например, истиранию сопутствует раздавливание, а раскалыванию – срезание. Невозможно выделить такой конкретный тип ИУ, в котором разрушение куска осуществляется лишь одним из показанных на рис. 1.1 способов. В названиях ИУ заметны попытки конструкторов выделить доминирующий вид разрушения, но это возможно лишь в единичных случаях. Точно так же трудно бывает разграничить по функциональному признаку ИУ, имеющие разные названия.

В основном оборудование для подготовки проб представлено дезинтеграторами, дисмембраторами, истирателями и измельчителями с ротором встречного удара (ИРВУ). Мы используем общепринятую терминологию. Зачастую производители оборудования называют свою продукцию просто мельницами, ориентируясь, очевидно, на ГОСТ 17070 [92].

Ниже рассматриваются наиболее типичные представители каждого вида ИУ. Информация о патентах по соответствующему классу содержится в приложении 1.

Дезинтегратор (рис. 1.2) содержит два вращающихся в противоположные стороны диска (ротора) 1, 2 с рядами стержней 3, 4, воздействие которых на частицы материала приводит к их измельчению.

Рабочий орган дезинтегратора уменьшается. Ряды стержней одного диска находятся между рядами стержней другого. Исходный материал через загрузочную воронку поступает в центральную часть диска 1 и попадает между движущимися навстречу друг другу стержнями. Продвигаясь от центра к периферии, частицы многократно ударяются о стержни и разрушаются, причем интенсивность разрушения увеличивается, т.к. шаг между стержнями уменьшается, а окружная скорость возрастает. Чем выше скорость вращения дисков, больше рядов и стержней на дисках, тем выше степень измельчения. Измельчённый материал выбрасывается в кожух дезинтегратора и перемещается вниз к выходному штуцеру.

Стержни дезинтеграторов эксплуатируются в крайне тяжелых условиях, приводящих к их быстрому изнашиванию и необходимости периодической замены.

Очевидно, что принцип действия дезинтеграторов – ударное разрушение, но процесс в целом значительно сложнее, чем стесненный или свободный удар в отдельности. Более того, и об ударном воздействии можно говорить лишь как о превалирующем виде разрушения, т.к. в рабочем пространстве роторов при взаимном контакте частиц реализуются и истирание, и раздавливание.

В табл. 1.1 приведены технические характеристики дезинтеграторов «Горизонт» (завод «Техприбор», Щелково), DESI-11 (Центр GEFEST, Ст.-Петербург), «Ударник-18» (Холдинг «АлтайСтройМаш»). На рис. 1.3, 1.4 показаны дезинтеграторы «Горизонт» и «Ударник-18».

Влияние геометрии канала на эффективность первой стадии измельчения частиц

Итоговые выражения в равенствах (2.18), (2.19) справедливы для условий (1 = 2, Г12 Г2і). Решение обратной задачи позволит найти ширину канала, позволяющую получить заданную глубину захода: Варианты входа куска в канал иллюстрируются рис. 2.2. Обозначения: 1 – подающая стойка; 2 – элемент второго ряда; 3 – кусок (или частица); 4 – канал.

Вход куска в канал ряда 2 начнется, когда стенка канала займет положение над куском, показанное на рис. 2.2, а. Иными словами, кусок и стенка канала одновременно должны расположиться определенным образом. Следует ожидать реализации одного из двух вариантов: 1) к моменту достижения куском внутренней поверхности ряда 2 стенка канала минует идеальное положение по рис. 2.2, а; 2) к указанному моменту стенка не дойдет до этого положения, т.е. канал «не откроется» (рис. 2.2, б). 2 3 Легко заметить, что первый вариант – не что иное, как сценарий 2 или 3, а второй – сценарий 3 разрушения куска. Несмотря на то, что вероятность идеальной (по рис. 2.2, а) взаимной ориентации куска и канала близка к нулю, понятие минимально необходимая ширина канала атт имеет вполне определенный смысл. Предполагается, что amin найдет применение при выборе ширины канала в процессе проектирования ротора. На текущем этапе исследования она поможет оценить возможность реализации того или иного сценария.

Весьма интересен второй вариант входа куска в канал, прежде всего -своей определенностью. Четко отмечается момент начала входа, с достаточно высокой степенью точности можно говорить о начальной скорости куска.

Для наглядного сопоставления значений минимальной ширины канала применительно к каждому варианту выполнены числовые расчеты минимальной ширины канала. Кинематические и геометрические параметры ротора приняты близкими к параметрам реального ИРВУ среднего типоразмера.

Основным видом разрушения крупнокускового материала является скол. Заключение косвенно подтверждается двумя фактами: – ширина канала ряда 2 в измельчителях ИЛА-3М находится в интервале 10…15 мм; – измельчение в ИРВУ не сопровождается большими ударными нагрузками на рабочие органы, при равномерной подаче материала колебания угловой скорости ротора не наблюдаются.

Формулы (2.7) – (2.12) дают полное представление о входе в канал ряда 2 куска, имеющего dк 10 мм, например, частицы песка. Решим для подобной частицы задачу об определении минимальной ширины канала. Характерный размер объекта, в отличие от размера крупного куска, обозначим через dч.

По аналогии с куском, частица также может либо войти в канал свободно, либо после остановки в радиальном движении внутренней поверхностью элемента ряда 2 (рис. 2.2, б).

В отличие от куска, частица испытывает свободный удар, т.к. не приходится ожидать раскалывания или среза слоя объекта максимальным размером 2 мм. Частица должна полностью выйти из контакта со стойкой 1 (рис. 2.3), т.е. войти в канал 2 не менее чем на глубину, равную своему диаметру. Пусть в первом варианте частица входит в контакт с элементом ряда 2 в точке В. Тогда в предельном случае ВВ = dч, АВ = amin , где amin – дуговой размер. За время, требуемое частице для входа в канал на глубину dч, стенка канала пройдет расстояние amin . Данное обстоятельство позволяет найти ширину канала: ri-ri Последнее выражение в (2.23) получено из условия 1 = 2. Ширина канала в случае входа частицы по второму варианту определяется следующим образом. и Относительная скорость частицы равна нулю, поэтому частица, выйдя из контакта со стойкой, движется в направлении окружной скорости (рис. 2.4).

Результаты испытаний измельчителя ИЛЭ-200

Формула (2.69) имеет ознакомительный характер, в силу принятых выше допущений она не предназначена для строгого анализа. Значение ее состоит в том, что она позволяет выявить общий характер влияния вспомогательного вентилятора и сопротивления сети на подачу РВ. Так, увеличение R в (2.90) влечет за собой усиление влияния вентилятора 2 на работу РВ.

Параллельное включение высоконапорного вспомогательного вентилятора позволяет добиться не только нулевой, но и отрицательной подачи РВ.

Пусть вентилятор 2 имеет характеристику, показанную кривой 2 на рис. 2.15 (кривая 1 - характеристика РВ). Сложение характеристик дает кривую 3. Участок суммарной характеристики в зоне давлений, больших, чем максимальное давление РВ, не определен, т.к. неизвестен вид кривой 1 в области отрицательных подач. Характеристики сети изображены кривыми 4, 4.

Увеличение коэффициента сопротивления сети приводит к росту «крутизны» ее характеристики до момента, когда давление, развиваемое установкой, сравняется с максимальным, на которое способен РВ (на рис. 2.15 - давление Psmaxi)- Этот момент - рабочая точка рт (характеристика сети - кривая 4). Подача РВ в режиме рт равна нулю.

Дальнейшее увеличение коэффициента R приведет к превышению давле ния, создаваемого установкой, над psmax1 и возникновению течения через РВ от выходного окна к входному. Вопрос целесообразности создания подобных режимов, как и прочих описываемых, будет рассмотрен ниже.

Вариант 2. Последовательное включение РВ и вспомогательного вентилятора.

Схема установки с последовательно включенным вспомогательным вентилятором приведена на рис. 2.16, а. РВ 1 подает смесь воздуха и продуктов измельчения в приемную коробку 3 с фильтром 4, выходное окно которой соединено с входным окном вспомогательного вентилятора 2. Таким образом, РВ Работает на нагнетание, а вентилятор 2 – на всасывание. Внутрь вентилятора 2 попадает поток, прошедший через фильтр, то есть очищенный от мелких фракций и пыли.

На рис. 2.16, б изображены характеристики: кривая 1 – РВ; кривая 2 – вентилятора 2; кривая 3 – всей установки; парабола 4 – сопротивления сети.

С точки зрения теории турбомашин безразлично, осуществляет вентилятор нагнетание или всасывание, поэтому кривая 3 построена сложением значений давления РВ и вентилятора 2 при равных подачах [53], то есть так, как при расположении обоих вентиляторов по одну сторону от приемной коробки.

В случае отсутствия вентилятора 2 подача РВ равна Q1, включение же вентилятора 2 в установку позволяет повысить подачу до Примем те же допущения о характеристиках вентиляторов, что и в варианте 1. Тогда справедливыми будут два первых уравнения из (2.83), а характеристика установки описывается формулой: Рассмотрение возможностей варьирования подачи РВ за счет внесения изменений в установку без вмешательства в конструкцию ротора приводит к следующим результатам. Наиболее просто реализуется регулирование подачи путем подбора сопротивления воздушного фильтра на выходе величины Q3. приемной коробки. Недостаток данного способа отмечен выше. Введение в установку вспомогательного вентилятора, включенного параллельно РВ, позволяет изменять подачу в широких пределах, при необходимости довести ее до нуля. Однако случай нулевой подачи имеет чисто теоретическое значение, т.к. для него характерна опасность просачивания запыленного воздуха через зазоры – та же, что и для способа с применением фильтра большого сопротивления.

Включение вспомогательного вентилятора последовательно с РВ может оказаться полезным при большом аэродинамическом сопротивлении фильтра.

К недостаткам способов с применением дополнительного вентилятора следует отнести определенное усложнение агрегата. Увеличиваются его масса, размеры, также, наличие дополнительного вентилятора влечет к увеличению потребляемой энергии и общему удорожанию.

Оценивая те или иные мероприятия, необходимо иметь в виду, что управление подачей РВ является не самоцелью, а возможностью достижения максимальной производительности процесса измельчения. Выше было показано, что эти требования противоречивы, следовательно, логично говорить о существовании правил установки РВ по упомянутым критериям.

В таблице 2.2 приведены рекомендации к использованию тех или иных способов влияния на подачу РВ в зависимости от свойств материала и требований к ИРВУ. Критерии сформулированы предельно широко, т.к. автор не преследует цели указать конкретные количественные параметры. Рекомендация подразумевает сравнение результатов помола проб материалов с одинаковыми физико-механическими характеристиками одного и того же фракционного состава.

Разработка конструкций высокоэффективных измельчителей

Процесс создания нового изделия состоит из ряда последовательных этапов, регламентируемых нормативными документами [68 – 70]. Каждый этап подробно разобран в технической литературе (например, [71]), что дает возможность ограничиться лишь рассмотрением особенностей, связанных со спецификой рабочего процесса и условий эксплуатации ИРВУ.

Основные этапы проектирования и изготовления ИРВУ сведены в табл. 4.1. Собственно проектирование включает в себя этапы 1 – 4 и заканчивается выпуском комплекта конструкторской документации (КД) на опытный образец.

Однако разработка измельчителя на этом не заканчивается. Необходимость возвращения к проектным работам в виде внесения изменений в КД возникает при оценке результатов испытаний опытного образца. Отдельные операции проектирования могут выполняться вплоть до начала промышленного выпуска изделия.

Исходным документом для проектирования является ТЗ, в котором изложены все требования заказчика к изделию, включая (в наиболее полном варианте) технику безопасности, ремонт и хранение. Результат этапа 1 – составленные проектировщиком технические требования (ТТ) к изделию. ТТ являются базой всей дальнейшей деятельности изготовителя.

На этапе 2 реализуется принцип оптимального проектирования, в соответствии с которым необходимо не просто изготовить ИРВУ, а изготовить его оптимальный вариант. Универсальный критерий оптимальности – точное выполнение ТЗ с наименьшими затратами. Данная формулировка должна пониматься буквально. При сравнении двух вариантов изделия выбирается тот, который обеспечивает точное выполнение ТТ с наименьшими затратами (прежде всего, затратами на эксплуатацию и изготовление).

Варианты, имеющие примерно равные выходные характеристики, сравниваются между собой по результатам технико-экономического обоснования.

Именно на этапе 2 выполняется расчет размеров активных элементов ротора. Критерии расчета определяются ТТ, в их число в общем случае входят характеристики исходного материала и тонина измельчения, объем пробы, режим работы измельчителя в течение рабочего дня. В ряде случаев заказчик оговаривает особые требования (габариты и массу, условия безопасной эксплуатации и т.д.). Совмещение в одной конструкции всей совокупности требуемых качеств в ряде случаев представляет сложную задачу. Полученные размеры ротора и его кинематика закладывают базу для последующего конструирования.

После того, как расчет выполнен, ИРВУ изображается в виде эскиза с указанием расчетных размеров. Эскиз как результат этапа 2 есть своеобразная заготовка конструкции, предполагающая дальнейшее совершенствование.

К конструированию ИРВУ разработчик вплотную приступает на этапе 3. На этапе 2 предварительно был выполнен эскиз, но, как отмечено выше, роль эскиза ограничивается указанием основных размеров и оговоренных ТЗ элементов измельчителя. Руководствуясь ТЗ, ТТ и итогами этапа 2, проектировщик выполняет технический проект, т.е. чертеж общего вида ИРВУ. Результат этапа 3 – чертежи общего вида и описание способа производства – служат основой реализации следующего этапа.

На этапе 4 проектировщик разрабатывает КД на опытный образец. По трудоемкости данный этап превосходит предыдущие, но выполнение его связанно с наименьшим количеством вопросов, т.к. в основном задача выполнения ТТ решена на этапах 1 – 3. Результат этапа 4 – комплект КД на опытный образец ИРВУ. Работы, выполняемые на этапах 5 – 9, не требуют дополнительных разъяснений. Осуществление всех рекомендованных этапов проектирования – необходимое условие успешного решения всех вопросов, связанных с созданием и внедрением конкурентоспособного изделия.

Из сказанного выше следует, что грамотные расчеты являются неотъемлемой составляющей проектирования.

Следует иметь в виду, что разработка нового изделия начинается отнюдь не с ТЗ. Заказчик далеко не всегда в состоянии адекватно оценить эксплуатационные возможности ИРВУ, поэтому отдельные оговариваемые ТЗ выходные параметры продукта зачастую оказываются недостаточно обоснованными. Не исключено, что стремление точно следовать ТЗ приведет к выводу о практической невозможности выполнить все требования посредством измельчителя данного типа. Поэтому началом работы должна быть компетентная оценка требований к ИРВУ и при необходимости по согласованию с заказчиком внесение в ТЗ изменений и дополнений.

Результат этапа 1, как было указано выше, – составленные проектировщиком ТТ к измельчителю, которые являются исходными данными для расчета и базой деятельности на всех последующих этапах.