Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ методов классификации по крупности гранул жаропрочных никелевых сплавов (научно-технический обзор) 8
1.1 Особенности технологического процесса «Металлургия гранул» 8
1.2 Исследование физико-механических и технологических свойств гранул жаропрочных никелевых сплавов 11
1.3 Изучение промышленных способов классификации гранул по крупности применительно к производству мелкодисперсных гранул 14
1.4 Методы оценки фракционного состава массы гранул 30
Глава 2 Методика и результаты теоретического исследования процесса классификации по крупности мелкодисперсных гранул 40
2.1 Создание математической модели процесса классификации по крупности гранул на вибросите 40
2.2 Методика оптимизации процессов изготовления и классификации гранул по крупности на вибросите 54
2.3 Разработка теоретических основ движения мелкодисперсных гранул в газовой среде 59
Глава 3 Экспериментальное исследование и апробация технологии классификации гранул по крупности в условиях аэродинамического сопротивления газовой среды 67
3.1 Модернизация и экспериментальное исследование вибросит с горизонтальным расположением ситовых полотен 67
3.2 Промышленное испытание способа импульсно-механической классификации гранул по крупности в условиях непрерывной очистки ситовых полотен от крупных гранул 74
3.3 Разработка и экспериментальное исследование аэромеханического классификатора для разделения по крупности мелкодисперсных гранул 76
3.4 Анализ эффективности экспериментального применения аэромеханической классификации гранул по крупности применительно к режиму вибрации промышленной установки 93
Глава 4 Научно-техническая новизна, технико-экономический эффект от внедрения результатов работы, перспективы развития 105
4.1 Научно-техническая новизна 105
4.2 Технико-экономический эффект 107
4.3 Перспективы развития процесса аэромеханической классификации 109
Выводы по работе 112
Список литературы 115
Приложение 132
- Исследование физико-механических и технологических свойств гранул жаропрочных никелевых сплавов
- Методика оптимизации процессов изготовления и классификации гранул по крупности на вибросите
- Промышленное испытание способа импульсно-механической классификации гранул по крупности в условиях непрерывной очистки ситовых полотен от крупных гранул
- Перспективы развития процесса аэромеханической классификации
Введение к работе
Исследования и промышленное производство деталей из жаропрочных никелевых сплавов методами порошковой металлургии, понимание природы сплавов и работы их в условиях авиационного применения в последние годы развивались медленнее, чем эксплуатационные требования к жаропрочным сплавам. И это, прежде всего, было обусловлено недостаточно глубоким анализом качества получаемых порошков для изготовления компактов. Порошки, как правило, содержат в себе металлические и неметаллические примеси различной физической природы. Размер и количество этих примесей оказывают резко отрицательное влияние на свойства изделий из таких порошков.
В последние годы появились принципиально новые разработки в области металлургии гранул [1-7], которые позволили получать (и сохранять на последующих операциях) порошки требуемого состава с минимальным количеством включений. Благодаря достижениям в этой области удалось поставить на промышленную основу производство изделий из гранул жаропрочных никелевых сплавов с высокими эксплуатационными свойствами. Так, например, успех в создании газотурбинных двигателей для таких блестящих образцов советской техники, как самолеты МиГ-29, МиГ-31, Ил-96-300, Ту-204, Ту-214, Ил-114, РКС «Энергия-Буран» и других, напрямую связан с этой технологией [8, 9].
Метод металлургии гранул жаропрочных никелевых сплавов нашёл широкое применение в США, Англии, Франции, КНР для производства заготовок дисков газотурбинных двигателей. Производством изделий методом металлургии гранул занимаются такие крупнейшие двигателестроительные и металлургические фирмы США как «Pratt and Whitney», «Wyman-Gordon Co.», «Special Metals Inc.», «Avco Lycoming Div», «Henry Wiggin and Co.» [10, 11].
Производство изделий методом металлургии гранул из жаропрочных никелевых сплавов включает следующие технологические операции:
1. Получение методом вакуумно-индукционной плавки литых заготовок для их распыления на гранулы.
2. Изготовление гранул методами газоструйного распыления или плазменной плавки и центробежного распыления вращающейся с большой скоростью литой заготовки.
3. Классификация гранул с целью выделения фракций необходимой крупности и удаление крупных инородных примесей.
4. Очистка гранул от неметаллических включений (электростатическая
сепарация).
5. Термическая дегазация гранул в вакууме при высокой температуре.
6. Заполнение капсул гранулами в вакууме с вибрационным уплотнением и их герметизация.
7. Компактирование гранул в капсуле методом горячего газостатического прессования.
8. Термическая обработка отпрессованной заготовки.
9. Механическая обработка заготовок до требуемого размера.
10. Контроль качества полученной заготовки.
Вращающиеся детали газотурбинного двигателя испытывают циклическую нагрузку и работают при повышенных температурах. В этих условиях большое значение приобретает степень чистоты металла от неметаллических включений, которые являются потенциальными концентраторами напряжений в детали и могут привести к значительному снижению долговечности и надёжности двигателя, к отказу его и, как следствие, к большим материальным потерям или даже к катастрофическим последствиям [12-15].
Основным способом решения данной проблемы являются мероприятия по уменьшению структурной неоднородности материала. Поскольку важнейшим критерием однородности материала является степень чистоты и размеры инородных включений, в нашей стране и за рубежом отчётливо проявляется .тенденция к производству гранул всё более меньших размеров.
Так, в нашей стране последовательно осуществлялся переход на выпуск гранул с все более мелкими размерами: в 1981 году - (-315 +70) мкм, в 1984 году (-200 +50) мкм, в 1987 году - (-160 +50) мкм, в 1998 году - (-140 +50) мкм, в 2003 году - (-100 +50) мкм, в 2008 году - менее 100 мкм [16, 17].
В настоящее время проведены научно-технические исследования и созданы образцы продукции из гранул крупностью менее 100 и 70 мкм. Важнейшая эксплуатационная характеристика деталей авиационного двигателя - сопротивление малоцикловой усталости - резко возросла - с 10 до 100 тысяч циклов, что показано в работах Гарибова Г.С., Горбуновой Т.А., Вострикова А.В., Кошелева В.Я. [13, 18, 19]. Однако, переход на производство гранул крупностью менее 100 мкм породил целый ряд технологических проблем, связанных с получением и обработкой тонких мелкодисперсных порошков. Серьёзным фактором в процессе обработки тонких порошков стал эффект аэродинамического сопротивления газовой среды движению гранул. Особенно, он проявляется при организации процесса классификации гранул по крупности с использованием виброситовых полотен.
В связи с этим возникла необходимость в создании нового или в модернизации действующего технологического оборудования, позволяющего производить гранулы крупностью менее 100 мкм, и в разработке технологии промышленного производства столь тонких гранул.
В настоящей диссертационной работе детально исследован процесс классификации гранул по крупности путём их физико-механической обработки, разработана статистическая модель оценки эффективности классификации гранул по крупности применительно к импульсно-механическим установкам, создана принципиально новая технология аэромеханической обработки тонких гранул жаропрочных никелевых сплавов.
Работа была выполнена в лаборатории №7 Всероссийского института легких сплавов под руководством доктора технических наук, профессора Гарибова Генриха Саркисовича.
Исследование физико-механических и технологических свойств гранул жаропрочных никелевых сплавов
Физико-механические (форма, размер частиц, удельная поверхность, способность к адсорбции, структура, состояние поверхности, загрязненность включениями, механические характеристики) и технологические (насыпная масса, текучесть, сыпучесть и т.д.) свойства гранул могут в значительной степени влиять как на процессы их производства, так и на свойства компактной заготовки [10].
Форма гранул, полученных методами плазменной плавки и центробежного распыления быстровращающейся заготовки и распыления расплава инертным газом, является преимущественно сферической [48, 58, 89-90]. Однако гранулы различают по внешнему виду и структуре. Гранулы, полученные методом распыления расплава газом, на поверхности имеют большое число налипших мелких частиц, так называемых "сателлитов" [10]. При центробежном распылении такие сросшиеся гранулы наблюдают крайне редко.
Основным структурным различием гранул, полученных этими методами, является наличие большого количества "полых" гранул в случае диспергации расплава струей аргона и малого количества таких гранул при центробежном распылении [10].
Структура поверхности гранул, полученных центробежным методом, дендритная, типичное строение поверхности гранул после газоструйного распыления -ячеистое (микрокристаллическое) [91]. Гранулометрический состав, форма и удельная поверхность сильно влияют на процессы формования и спекания порошка, его адсорбционную способность и другие свойства. В таблице 3 представлен гранулометрический состав сплавов ЭИ698П и ЭП741НП. В зависимости от крупности удельная поверхность гранул после центробежного распыления колеблется в пределах 0,006 - 0,01 м /г, а после гранул газоструйного распыления - в пределах 0,014 - 0,018 м /г [10]. Находясь в контакте с газами, гранулы взаимодействуют с ними. В ряду наиболее вероятных газов, с которыми могут контактировать гранулы, самой большой адсорбционной способностью обладают молекулы воды, далее, следуют С02, СН4, СО, 02, N2, Н2 [10]. Наличие на поверхности гранул загрязнений, в виде адсорбированных газов, может существенным образом повлиять на свойства компактного материала, поскольку они препятствуют образованию прочной металлической связи между гранулами при компактировании, что может служить причиной снижения свойств изделий из гранул жаропрочных никелевых сплавов. Наряду с газовыми примесями, которые могут быть удалены различными методами дегазации, при существующей технологии производства гранул имеется вероятность загрязнения массы гранул инородными включениями. Источниками их являются шлак и керамические частицы футеровочного материала тигля и сливного желоба, частицы возгонов, образующиеся на стенках камер распылительных устройств, частицы истирающихся узлов установок распыления, частицы пыли из атмосферы при недостаточно стерильных условиях производства и хранения гранул. Инородные частицы могут явиться причиной преждевременного разрушения детали при её эксплуатации. Исследования в области возникновения неметаллических включений в массе гранул жаропрочных никелевых сплавов были проведены Шорошевым Ю.Г., Кошелевым В.Я. и др. [92-95]. С уменьшением размера гранул прочностные характеристики жаропрочных никелевых сплавов практически не изменяются, за исключением характеристик сопротивления малоцикловой усталости. Уменьшение размера гранул одновременно приводит к уменьшению размера неметаллических включений, эффект влияния которых с уменьшением размера также резко уменьшается. Основными технологическими свойствами гранул, полученными методом центробежного распыления вращающейся заготовки из жаропрочных никелевых сплавов, являются [96]: - насыпная плотность - 4,97-5,04 г/см ; - сыпучесть -21; -текучесть- 18 с; У - плотность утряски — 5,6 г/см (67 %). Насыпную плотность, массу утряски, вероятную и фактическую плотность заполнения гранулами сложных и простых форм, главным образом, определяют соотношением размеров частиц (гранул) в их массе. Правильный выбор гранулометрического состава, в конечном счете, обеспечивает максимальную плотность упаковки гранул и тем самым минимальную усадку при компактировании в капсулах в изостатических условиях, что благоприятно скажется на стойкости (герметичности) капсул и формообразовании детали. Сыпучесть гранул определяется углом естественного откоса. Эта характеристика имеет большое значение при конструировании всякого рода пересыпных устройств, питателей, заполнении капсул сложных форм и т.д. Сыпучесть зависит от состояния поверхности гранул, влажности и других характеристик. С уменьшением размера гранул угол естественного откоса увеличивается. Текучесть гранул по данным работы [10] повышается с уменьшением размеров гранул. Однако большое количество мелкой фракции в массе гранул может и понижать текучесть. Таким образом, анализ физико-механических и технологических свойств гранул жаропрочных никелевых сплавов, тенденций их изменений с уменьшением размера гранул, позволяет определить основные задачи применительно к процессу их производства, решение которых может обеспечить получение изделий с требуемым уровнем свойств.
Методика оптимизации процессов изготовления и классификации гранул по крупности на вибросите
Для определения оптимального математического ожидания М, при котором будет достигнут максимум выхода годного Q при классификации гранул, необходимо взять производную от уравнения (4) по М и приравнять её нулю: Понимая под Fb F2, F3, F4 соответственно выражения (5, 6, 7, 8), после дифференцирования получим следующее уравнение: где: S - среднее квадратическое отклонение размера исходных гранул, определяемое из паспортных данных на установку распыления или устанавливаемое по результатам предварительных исследований, мкм; h — среднее квадратическое отклонение размера ячеек, определяемое из паспортных данных на ситовые полотна, мкм; хь х2 - минимальный и максимальный размеры годных гранул. В работе Мусиенко В.Т. [69] говорится: «Метод центробежного распыления заготовки характеризуется возможностью легкого управления размером гранул .... наибольшее влияние на крупность гранулы оказывает частота вращения заготовки: Температура расплава, зависящая от подведённой мощности нагрева, ... также является средством управления размером отрывающейся капли». На основе анализа производственных данных установлена зависимость между числом оборотов вращающейся литой заготовки и средним размером гранул, полученным после распыления: Пользуясь уравнением (9), можно определить число оборотов вращающейся заготовки, которое будет обеспечивать получение необходимого оптимального М.
Заменив в уравнении (12) М на выражение (10), получим зависимость числа оборотов п от границ годной фракции, т.е. от размера ячеек ситовых полотен установки классификации: Таким образом, используя формулу (11), можно теоретически вычислить максимальное значение выхода годного гранул заданной крупности при оптимальном значении М в заданных границах Xi и Х2 и при известных технических характеристиках вибросит и установки плазменного распыления вращающейся заготовки. Изложенная статистическая модель может служить основанием для оптимизации способа получения гранул. Например, для изготовления 8 дисков для газотурбинного двигателя требуется 800 кг гранул (по 100 кг в каждую капсулу) с заданным фракционным составом - от 50 до 140 мкм. На вибросите установили соответственно сверху ситовое полотно с ячейкой 140 мкм, снизу - с ячейкой 50 мкм. По формуле (10) вычислим необходимое оптимальное значение среднего размера гранул в исходной массе перед классификацией, т.е. после распыления: По формуле (12) определяем число оборотов вращающейся заготовки, при котором будет получено это вычисленное оптимальное М: При данном числе оборотов получили гранулы со средним размером М = 95 мкм. По формуле (11) вычисляем максимальное значение выхода годного, которое может быть получено при рассеве исходной массы гранул с оптимальным фракционным составом, т.е. с М = 95 мкм: С учётом полученного значения Qmax вычислим исходный вес для классификации массы гранул: где: Gp - предельно минимальная масса исходных гранул с оптимальным фракционным составом, предназначенная для классификации, кг; Gr = 800 кг - требуемая масса гранул с заданным фракционным составом, получаемая после классификации, кг. Массу гранул, полученную после распыления, - 959 кг подвергаем классификации на вибросите, в результате чего получаем 800 кг гранул с заданным фракционным составом - от 50 до 140 мкм. В настоящее время при изготовлении гранул размером от 50 до 140 мкм распыление заготовки ведут со скоростью 12500±500 об/мин. При номинальной скорости n = 12500 об/мин выход годного при классификации составляет 0,818. Следовательно, для изготовления требуемой массы гранул годной фракции - 800 кг - требуется масса гранул, предназначенная для классификации [145-149]: На изложенный способ получения изделий из гранул жаропрочного никелевого сплава получен Патент РФ на изобретение №2308354 «Способ получения изделий из гранул жаропрочных никелевых сплавов» (Приложение 1).
Промышленное испытание способа импульсно-механической классификации гранул по крупности в условиях непрерывной очистки ситовых полотен от крупных гранул
В настоящем разделе диссертации представлены результаты промышленного применения системы непрерывной очистки верхнего ситового полотна от крупных гранул. Камеры установки классификации были модернизированы, т.е. в корпусах вибросит были выполнены прямоугольные окна на уровне 2 мм от плоскости ситового полотна.
За период с апреля 2004г. по март 2005г. на установке были обработаны более 50 партий гранул сплава ЭИ698П общей массой более 56 тонн. В таблице 9 указаны объёмы производства и эффективность технологического процесса классификации гранул по крупности в указанный период.
Средний выход годного составил 92,32 %, что на 1,0 выше нормативного (по ТЭК №042-0039) выхода годного за предшествующий год эксплуатации установки КРП-3 без системы непрерывной очистки ситового полотна.
Производительность процесса возросла более, чем в два раза: с 49,6 до 120,8 кг/ч. Расход инертного газа (аргона) уменьшился в три раза: с 6 до 2 м3. Это достигнуто благодаря модернизации корпусов вибросит, через которые непрерывно удаляли крупные гранулы, пластинчато-чешуйчатые частицы, осколки распыляемых заготовок. Ситовые полотна были свободны от этой некондиции и, следовательно, имелась высокая вероятность прохода через сито годных гранул. Отпала необходимость в остановках, вскрытиях, принудительной очистке ситовых полотен от накапливающейся некондиционной массы гранул.
В таблице 10 приведены усреднённые фракционные составы годных гранул, обработанных на установке, как до её модернизации, так и после (за исследуемый годовой период).
Анализ фракционных составов показывает, что наличие системы непрерывной очистки верхнего ситового полотна не привело к какому-либо значительному изменению ни фракционного состава, ни статистических характеристик размеров гранул.
По итогам промышленного применения разработанной системы очистки ситового полотна была выпущена новая технико-экономическая карта (ТЭК №042-0049) на процесс классификации гранул по крупности, в которой стало документированным фактом повышение выхода годного на этой операции на 1 % по сравнению со старым нормативом, т.е. с 91,4 до 92,4 %. Это изменение позволило предприятию сэкономить 617 кг гранул и получить за год дополнительную прибыль, в размере 789 143 рубля (по итогам производства за 2005 год). Анализ энергетического баланса движения гранулы на ситовом полотне, изложенный в главе II, стал основой новой идеи - принципа аэромеханической классификации гранул по крупности. Суть принципа заключается в организации вращательно-колебательного движения металлической панели с пятью круговыми рёбрами разной высоты, по которой гранулы под воздействием виброударов, устремляются от корпуса к центру панели. На рисунке 21 приведён общий вид аэромеханического классификатора для разделения по крупности мелкокодисперсных гранул.
Каждая гранула на своём пути встречает ребро. В силу аэродинамического сопротивления, обусловленного вязкостью газовой среды, мелкие гранулы, не преодолевая сопротивление газа, не перескакивают через ребро и продолжают своё движение вдоль ребра до выхода из классификатора. Более крупные гранулы, преодолев сопротивление газа и перескочив через ребро, продолжают путь к центру панели до следующего ребра. Таким образом, происходит разделение массы гранул на фракции. Применительно к вязкости аргона, с учётом плотности жаропрочных никелевых сплавов, высоту рёбер подсчитывали по формуле (20). Частота f принята величиной постоянной и равной 50 Гц.
Амплитуда в зоне каждого ребра была установлена экспериментально с помощью виброметра ВК-5. В качестве диаметра D приняты границы фракций, на которые необходимо классифицировать мелкодисперсные гранулы. Результаты расчёта приведены в таблице 11.
В соответствии с полученными результатами высота первого ребра составила 2 мм. Гранулы размером до 50 мкм не должны перескакивать через это ребро. Более крупные гранулы (от 70 мкм и выше) должны преодолеть данное ребро. Аналогично была установлена высота второго ребра - 2,2 мм. Гранулы размером до 70 мкм не должны преодолеть данное ребро и, двигаясь вдоль него, должны направляться к выходу из классификатора. Гранулы крупностью более 70 мкм, преодолев второе ребро, должны двигаться к третьему ребру и т.д.
Классификатор был изготовлен в соответствии с чертежом - рисунок 22 из листа нержавеющей стали толщиной 7 мм на фрезерном станке с числовым программным управлением. В каждом из шести каналов были выполнены отверстия, к которым снизу панели были приварены патрубки. К патрубку был прикреплён резервуар, предназначенный для сбора гранул определенной фракции.
Для проведения экспериментов отбирали гранулы сплава ЭИ698П от контрольных проб партий гранул. С помощью ситового анализатора «А20» с набором ситовых полотен, установленных в следующем порядке 50, 70, 100 и 140 мкм, производили рассев гранул до получения 100 г каждой фракции: менее 50 мкм, (-50 +70) мкм, (-70 +100) мкм, (-100 +140) мкм и более 140 мкм. Каждую фракцию помещали в отдельный стеклянный бюкс.
Эксперимент проводили на воздухе в установке для классификации гранул. К верхней части корпуса вибросита крепили панель аэромеханического классификатора с помощью четырёх болтов. Кнопкой «пуск» установку приводили в рабочее состояние, а затем на начало первого канала панели аэромеханического классификатора из стеклянного бюкса постепенно ссыпали гранулы фракции менее 50 мкм. Подачу гранул осуществляли с производительностью 50 г/мин. После классификации гранул данной фракции установку останавливали, снимали панель аэромеханического классификатора и каждый резервуар с гранулами взвешивали на электронных весах. Аналогичные действия производили с гранулами фракций (-50 +70) мкм, (-70 +100) мкм, (-100 +140) мкм и более 140 мкм. Результаты взвешивания гранул в сборочных резервуарах записывали в таблицу, изначально исключив массу резервуара. В таблице 12 представлены результаты взвешивания гранул.
Перспективы развития процесса аэромеханической классификации
В процессе проведённых опытов была установлена производительность работы одной панели экспериментального аэромеханического іслассификатора при одном входе обрабатываемых гранул на панель. Она составила 3 кг/ч. Для обеспечения промышленных объёмов обработки гранул требуется производительность классификации в пределах от 100 до 150 кг/ч. С этой целью целесообразно провести конструктивные изменения в конструкции аэромеханического классификатора с увеличением диаметр панели до 700 мм. Поскольку в экспериментах было установлено, что процесс разделения гранул по крупности на каждом ребре завершается на длине ребра не более 0,5 м, то при данном диаметре длина первых трёх каналов составит более 2-х метров. Следовательно, можно предусмотреть на данной длине ребра четыре входа исходных гранул и соответственно по четыре выхода годных гранул и отходов. За счёт увеличения числа панелей увеличить производительность классификации гранул по крупности до 150 кг/ч. Схема такого многоярусного аэромеханического классификатора представлена на рисунке 32. В предлагаемой конструкции промышленного варианта многозаходного, многоярусного аэромеханического классификатора предусматриваются десять входов для исходных гранул и по десять выходов для сбора годных гранул и отходов. Каждый вход представляет собой сквозную трубку, проходящую через пять панелей. На данное изобретение «Классификатор мелкодисперсного порошка в газовой среде» получен Патента РФ по заявке №2007132215 от 27.08.2007г. [154]. 1.
Предложенное в диссертации уравнение баланса энергий при перемещении гранул в газовой среде в условиях вибровоздействия, решение которого позволило вывести формулу расчёта предельной высоты движения гранул в зависимости от плотности материала и их размера, от вязкости газа и параметров вибрационного воздействия, обеспечило непрерывную очистку ситового полотна от крупных гранул. 2. Математическая модель расчёта эффективности процессов классификации, в основе которой лежит совместное рассмотрение функций классификации гранул по крупности и распределения вероятностей размера гранул в исходном материале, позволяет рассчитать оптимальные технологические параметры процесса производства гранул с целью достижения максимального выхода годного. 3. Опытно-промышленное внедрение разработанных теоретических положений позволило существенно повысить эффективность действующей промышленной установки классификации гранул, создать и опробовать принципиально новый способ аэромеханической классификации гранул по крупности, предложить принципиально новую конструкцию многозаходного многоярусного классификатора промышленного типа. 4.
Новизна предложенных в работе аналитических, технологических и технических решений защищена четырьмя Патентами РФ на изобретения. 5. Комплекс выполненных в работе технологических исследований по системе непрерывной очистки ситовых полотен от крупных гранул обеспечил повышение выхода годного на 1,0 % с экономическим эффектом 789 113 рублей в год (по итогам производства за 2005 год). 1. Классификация гранул по крупности жаропрочных никелевых сплавов является одним из основных технологических процессов, формирующих стабильность процесса дегазации и заполнения капсул гранулами, процесса горячего изостатического прессования, заданную конфигурацию заготовок при ГИП, устойчивые служебные характеристики, особенно МЦУ. 2. По целому ряду физических, технологических и конструктивных параметров ни один из видов классификаторов не позволяет качественно классифицировать по крупности мелкодисперсные гранулы жаропрочных никелевых сплавов крупностью менее 100 мкм, обработка которых играет особую роль в связи с переводом на эту крупность всех современных и перспективных гранулируемых сплавов. 3. Наиболее приемлемыми для классификации гранул по крупности являются установки, в конструкции которых имеются ситовые полотна. Они имеют достаточно высокую производительность, малогабаритны, просты в эксплуатации, а главное, обладают высокой эффективностью работы. Тем не менее, при переходе на обработку гранул крупностью менее 100 мкм они также становятся недостаточно действенными из-за значительного уменьшения «живого» сечения ситовых полотен, вследствие, «забивания» гранулами ячеек ситового полотна. 4. При классификации с использованием конкретного набора ситовых полотен выход годного имеет максимум при определённой величине среднего размера исходных гранул, что может служить основанием для выбора рациональных значений частоты вращения распыляемой заготовки при производстве гранул. 5. Математическая модель, основанная на совместном рассмотрении функции плотности распределения вероятностей размера исходных гранул и функции классификации ситового полотна, позволяет аналитически рассчитывать выход годного при классификации гранул по крупности на вибросите в зависимости от заданной крупности исходных гранул. -При размерах гранул крупностью менее 100 мкм движение их в газовой среде зависит, в том числе, от силы лобового сопротивления газа. 6. Теоретическая зависимость предельной высоты движения гранул до достижения нулевой скорости от параметров вибрации вибросита, диаметра и плотности материала гранулы, вязкости газовой среды позволяет рассчитать координаты окна в корпусе вибросита и наиболее эффективно выделять мелкодисперсные гранулы. 7. Предложенное в диссертации уравнение баланса энергий при перемещении гранул в газовой среде в условиях вибровоздействия, решение которого позволило вывести формулу расчёта предельной высоты движения гранул в зависимости от плотности материала и их размера, от вязкости газа и параметров вибрационного воздействия, обеспечило непрерывную очистку ситового полотна от крупных гранул. 8. Предложен новый принцип классификации гранул по крупности, основанный на учёте взаимодействия энергии механического вибровоздействия и энергии аэродинамического сопротивления при движении гранул в газовой среде. При крупности гранул менее 100 мкм такие энергии становятся соизмеримыми, а поскольку они разнонаправлены, появляется возможность разделения гранул по признаку учёта энергии аэродинамического сопротивления при их движении в газовой среде над вибрационным ситовым полотном.
