Введение к работе
Актуальность работы. Несмотря на очевидный прогресс в области совершенствования машин для измельчения каменных материалов, процессы измельчения продолжают оставаться энергоемкими и трудоемкими. Ежегодно на измельчение тратится не менее 5 % всей производимой в мире энергии, включая энергию двигателей внутреннего сгорания.
Из большого разнообразия новых решений в области создания данного оборудования, преимущественное право на широкое применение в промышленности получило оборудование, обеспечивающее более мелкий продукт, с минимальными энергозатратами, большим сроком службы изнашивающихся узлов или меньшим временем их замены, по сравнению с применяемым оборудованием.
Одним из новых типов машин для измельчения каменных материалов, удовлетворяющим вышеуказанным требованиям, является роторно-цепная дробилка (РЦД), разработанная совместно НТК "Млын" и Мо-гилевским машиностроительным институтом (г. Могилев).
Но несмотря на то, что РЦД существуют более пяти лет и на сегодняшний день произведено более 60 машин разных типоразмеров, которые работают на пре;гприятиях в различных областях промышленности, интенсивных целенаправленных научных исследований рабочих процессов, протекающих в машине, не проводилось, и все мероприятия по совершенствованию РЦД носили поисковый характер.
Таким образом, проектирование РЦД - весьма трудоемкая задача, требующая участия большого количества людей, основанная, в основном, на практическом опыте эксплуатации РЦД на сходных по своим свойствам материалах или же на выдвинутых в процессе проектирования гипотезах. Сочетание основных конструктивных параметров, полученных таким образом, не всегда носит, с точки зрения эффективности работы машины, рациональный характер для данного типа материала.
Цель и задачи исследования.
Целью данной работы является повышение эффективности работы РЦД на основе выбора рациональных параметров, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели рабочего процесса.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
-разработать математическую модель взаимодействия рабочего элемента с частицей материала;
-разработать методику определения рациональных параметров рабочего элемента;
-разработать методику определения производительности и мощности, затрачиваемой на измельчение.
Научная новизна полученных результатов:
проведены исследования поведения рабочего элемента РЦД;
выявлены закономерности влияния параметров рабочего элемента на процесс взаимодействия его с частицей материала;
-разработана методика определения рациональных параметров рабочего элемента РЦД;
-разработана методика определения производительности РЦД и мощности, затрачиваемой на измельчение.
Практическая значимость полученных результатов.
Разработанные методики позволяют на стадии проектирования определить основные параметры РЦД и рабочих элементов, применительно к конкретному виду сырья и качеству готового продукта, что позволяет повысить технико-экономические параметры рабочего процесса.
Основные положения диссертации, выносимые па защиту:
- математическая модель процесса взаимодействия рабочего элемен
та РЦД с частицей материала;
-результаты исследований процесса взаимодействия рабочего элемента с частицей материала в зависимости от основных параметров рабочего элемента;
- методика определения рациональных параметров рабочего элемен
та РЦД;
-методика определения производительности РЦД и мощности, затрачиваемой на измельчение.
Личный вклад.
Разработана математическая модель взаимодействия рабочего элемента РЦД с частицей измельчаемого материала, позволяющая воспроизвести на ЭВМ работу реального рабочего элемента и определить его параметры. Выявлены закономерности влияния параметров рабочего элемента на процесс взаимодействия его с частицей материала. Создана инженерная методика определения рациональных параметров рабочего элемента. Разработаны методики определения производительности и мощности РЦД.
Апробация результатов диссертации.
Основные положения и результаты работы докладывались на научно-технических конференциях: международной научно-технической конференции "Развитие строительных машин, механизации и автоматизации строительства и открытых горных работ", посвященной 75-летию Московского государственного строительного университета (Москва, 1996), первой всеукраинской научно -практической конференции "Прогрессивные технологии и машины для производства стройматериалов, изделий и конструкций" (Полтава, 1996), республиканской научно-техішческой конференции "Создание энергосберегающих машин и технологий" (Могилев, 1996), республиканской научно-технической конференции "Пути энергосбережения при производстве строительных материалов и конструкций" (Минск, 1998), международной научно-технической конференции "Современные направления развития производственных технологий и робототехника" (Могилев 1999), на семинарах и конференциях кафедры "Строительные, дорожные, подъемно-транспортные машины и оборудование" Могилевского машиностроительного института.
Опубликованпость результатов.
По теме диссертации опубликовано 9 работ и подана заявка на патент республики Беларусь.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из общей характеристики работы, шести глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Диссертация содержит 47 рисунков, 16 таблиц. Общий объем работы с приложениями- 141 страница.
Автор выражает искреннюю благодарность доктору технических наук, профессору Борисенко Л.А. за ценные замечания и предложения, связанные с выполнением диссертационной работы.
