Математическое моделирование динамических процессов в измельчителях центробежно-ударного встречного действия

• Автор: Горынин, Глеб Леонидович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ханты-Мансийск
• Количество страниц: 140 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
0.1 Проблема измельчения. Классификация измельчителей
0.2 Износ рабочих деталей измельчителей
0.3 Дробление, разрушение и ударное разрушение частиц
0.4 Описание измельчителя центробежно-ударного встречного действия и постановка задачи исследования
Глава I. Моделирование процесса измельчения в измельчителе центробежноударного встречного действия
1.1 Столкновение частиц как продольный удар цилиндрических стержней
1.2 Столкновение частиц как прямой удар упругих шаров
1.3 Столкновение частиц в измельчителе
1.4 Необходимое условие соударения частиц
1.5 Угол соударения частиц
Глава II. Математическое моделирование процессов, разгона частицы и износа рабочих деталей в измельчителе центробежно-ударного встречного действия с радиальными лопастями
2.1. Уравнения движения частицы
2.2. Первый интеграл уравнения движения
2.3. Определение нормального износа рабочих деталей измельчителя
2.4. Измельчитель со сферическим ротором
2.5. Измельчитель с коническим ротором
2.6. Углы смещения и соударения, окружность соударения
Глава III. Математическое моделирование процессов разгона частицы и износа рабочих деталей в измельчителе центробежно-ударного встречного действия с лопастями произвольной формы
3.1 Уравнения движения частицы
3.2 Начальные условия движения частицы
3.3 Первый интеграл уравнения движения
3.4 Определение нормального износа рабочих деталей измельчителя
3.5 Измельчитель с прямолинейными лопастями
3.6 Измельчитель с лопастями в виде дуг окружности
3.7 Преждевременный срыв частицы с лопасти измельчителя
3.8 Учет сил трения
3.9 Взаимозависимость характеристик измельчителя и измельчаемых частиц
Глава IV. Проектирование профиля ротора и формы лопастей для измельчителя центробежно-ударного встречного действия
4.1 Задача проектирования измельчителя центробежно-ударного встречного действия
4.2 Вариационные методы проектирования профиля ротора
4.3 Рациональное проектирование профиля ротора из условия постоянства нормального износа
4.4 Износ измельчителя с рациональным профилем и лопастями в виде дуг окружности
Заключение
Список литературы

Введение
0.1 Проблема измельчения. Классификация измельчителей
Процессы измельчения являются одними из важнейших в производстве строительных материалов (цемент, щебень, стекло, минеральные добавки и пр.) и переработке использованных конструкций и строительного мусора (бетон, кирпич и пр.). Поэтому являются закономерными разработка и внедрение новых технологий измельчения, элементами которых являются конкретные приборы по измельчению материалов - измельчители.
Не существует единой установившейся классификации измельчителей, а, следовательно, и единой терминологии связанной с ними. Классификации носят приближенный ориентировочный характер ( [1], [3], [18], [23], [24], [29], [35], [39], [48], [49], [63]). Например, Клушанцев Б.В. и др. в работе [24] прежде всего классифицирует степень измельчения «в зависимости от конечной крупности кусков материалов» см. таблицу 0.1.1.
Таблица 0.1.
Дробление Помол
Крупное 100- 350 мм Грубый 5-0.1 мм
Среднее 40-100 мм Тонкий 0.1- 0.05 мм
Мелкое 5-40 мм Сверхтонкий Менее 0.05 мм
Далее, измельчители, которые осуществляют дробление, называют дробилками, а измельчители, которые осуществляют помол, называют мельницами (сами авторы [24] термином «измельчитель» не пользуются). Дальнейшая классификация дробилок осуществляется по способу дробления: щековая дробилка (дробление осуществляется раздавливанием и истиранием между двух «щек»), конусная дробилка (дробление

Прямая перпендикулярная оси симметрии составляет с направлением скорости частицы угол, равный половине угла соударения частиц, поэтому для нормальной составляющей справедлива формула:
Левая часть равенства (1.3.3) зависит от скорости частицы в момент удара и угла соударения частиц. Скорость частицы может быть определена на основе математического моделирования процесса разгона частицы в измельчителе. Угол соударения находится из геометрических построений. Равенство (1.3.3) имеет место при столкновении частиц, поэтому должны быть исследованы необходимые условия такого столкновения.
Определение. Геометрическое место точек встречи (соударения) частиц, сорвавшихся с противоположных роторов, называют окружностью соударений.
Определение. Угол (р, на который смещена лопасть второго ротора относительно лопасти первого в сторону противоположную своему вращению, называют углом смещения лопастей.
Существование окружности соударений зависит от угла смещения. В самом деле, легко представить ситуацию( (р =0), когда траектории частиц не пересекаются, и, следовательно, окружность соударений не существует. Исследуем вопрос об условиях существования окружности соударений в зависимости от угла смещения.
Используем цилиндрическую систему координат {р,(р,г) с точкой отсчета расположенной в т. О (рис. 0.4.2). Ось г направлена вдоль оси вращения роторов.
(1.3.2)
Приравняем правые части равенств (1.3.1) и (1.3.2):
(1.3.3)
1.4 Необходимое условие соударения частиц