Введение к работе
Актуальность работы. Во многих отраслях промышленности (керамической, огнеупорной, цементной, стекольной, теплоизоляционных материалов, химической, горнодобывающей и др.) процесс производства продукции связан с формованием порошкообразных шихт в спрессованные тела заданной геометрической формы и размеров. Это обусловлено не только необходимостью соблюдения технологического регламента производства, предусматривающего переработку сырьевых материалов в сформованном виде (сушка, обжиг и др.), но и решения экологических вопросов, связанных с транспортировкой сыпучих материалов без их пыления и смерзания, рациональной утилизации техногенных материалов (пылеуно-са обжиговых материалов, золо-шлаковых отходов и др.).
Дня формования различных порошкообразных материалов (глинистых пород, доломита, шамота, пылеуноса обжиговых агрегатов, золо-шлаковых отходов и др.) используются пресс-валковые агрегаты (ПВА).
Интенсивное развитие в последнее время малых предприятий и широкая номенклатура выпускаемых ими изделий создают предпосылки для развития прессового оборудования, позволяющего быстро изменять условия процесса прессования, а следовательно, и режимы работы прессовых агрегатов.
Широкая область использования ПВА во многих отраслях промышленности, а также необходимость реализации их неиспользованных резервов определяют актуальность данной диссертационной работы.
Цель работы. Разработка и исследование пресс-валкового агрегата с предварительным уплотнением шихты, расчет конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров агрегата.
Научная новизна работы. Проведены теоретические и экспериментальные исследования адекватных математических моделей процесса прессования шихты. Разработана методика расчета основных конструктивно-технологических, кинематических и энерго-силовых параметров ПВА с устройством для предварительного динамического уплотнения шихты. На уровне изобретения разработана конструкция устройства для предварительного динамического уплотнения шихты и создана методика расчета его основных параметров.
Практическая ценность работы заключается в разработке методики проектирования технологического комплекса (ПДУ-ПВА), обеспечивающего получение спрессованных тел из порошкообразных материалов различной пластичности с заданными физико-механическими характеристиками, а также промышленной апробации выполненных разработок для различных отраслей промышленностей строительных материалов (ПСМ).
Реализация работы. Основные результаты диссертационной работы реализованы при проектировании и внедрении разработанного ПВА в
различных отраслях промышленности строительных материалов (керамзитовом, известковом и др.), а также горнорудном производстве. Результаты исследований используются в учебном процессе и при проведении УИРС в Бел ГТАСМ и др. учебных заведениях. Экономический эффект от внедряемых разработок составляет 867,6 тыс. рублей в год.
Апробация работы. Результаты исследований по диссертационной работе докладывались и получали положительную оценку на Международных научно-технических конференциях (г. Пенза 1997г.; г. Старый Оскол 1999г.; г. Белгород 1999г.), на конференциях молодых ученых (БелГТАСМ, 1998-2000г.), на кафедре механического оборудования БелГТАСМ.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, получен патент на изобретение.
Структура и объем. Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, 11 приложений. Содержит і 64 страницы, 13 таблиц, 54 рисунка, список литературы из 140 наименований и приложения на 30 страницах.
На защиту выносятся:
результаты теоретических и экспериментальных исследований по изучению основных закономерностей процесса формования порошкообразных шихт с различными физико-механическими характеристиками;
принципиальная конструкция пресс-валкового агрегата (ПВА) с устройством для предварительного динамического уплотнения (ПДУ) шихты;
методика расчета кинематических, конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров устройства ПДУ;
регрессионные математические модели, позволяющие установить рациональный режим работы устройства ПДУ и пресс-валкового агрегата;
методика расчета кинематических, конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров технологического комплекса ПДУ-ПВА.