Исследование процесса разрушения горных пород щековыми дробильными машинами и разработка методов совершенствования их конструкций

• Автор: Макаров, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ДРОБЛЕНИИ И ТЕНДЕНЦИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛЬНЫХ МАШИН

1.1.Теории дробимости горных пород и современные подходы к описанию процесса разрушения
1.2. Известные модели взаимодействия горных пород с рабочим органом дробилки
1.3. Анализ схем щековых дробилок и тенденции их совершенствования
1.4.Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. МЕХАНИКА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ЩЕКОВЫМИ ДРОБИЛЬНЫМИ МАШИНАМИ
2.1. Геометрия, кинематика и статика взаимодействия кусков горной массы с рабочим органом дробилки
2.2. Физические и математические модели процесса разрушения кусков горных пород в рабочем пространстве дробилки
2.3. Исследование процесса одновременного разрушения пород в
,4 рабочем пространстве
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И ПАРАМЕТРОВ ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛЬНЫХ МАШИН
3.1. Результаты физического эксперимента по дроблению горных
пород на модели дробилки

I* 3.2. Исследование влияния законов движения щеки на процесс
разрушения
3.3. Обоснование нового направления в конструировании щековых
дробилок
3.4. Выводы
ГЛАВА 4 КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛЬНЫХ МАШИН ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
4.1. Обоснование физической и математической модели дробилки
¥ как объекта исследования
4.2. Исследование кинематических параметров работы дробилки
4.3. Исследование динамики работы дробилки
4.4. Крешению задач уравновешивания новой щековой дробилки
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА ;
^ ПРИЛОЖЕНИЕ

Проблема дробления твердых материалов и, прежде всего минерального сырья в виде горных пород различного состава и прочности, является насущной на протяжении всей истории человечества. Измельченные материалы лежат в основе всей строительной промышленности, дорожного строительства, горной промышленности. На дробление горных пород используются огромные энергетические ресурсы. Известно, что ежегодно, начиная с 1980-х годов, из недр Земли извлекается около 20 млрд.т. минерального сырья и десятки миллиардов тонн пустой породы. Вся эта горная масса в той или иной степени подлежит измельчению, дроблению на обогатительных фабриках, в строительной индустрии, на что расходуются десятки ГВт часов энергии. Все, что связано с совершенствованием процессов дробления, с созданием высокопроизводительных и малоэнергоемких дробильных машин относится к проблеме государственной значимости. Актуальными являются практически все научные и технические решения в этом направлении.
В настоящей работе ставятся и решаются задачи, связанные с осмыслением поведения кусков горных пород в камере дробления щековых дробильных машин, рассматриваются стадии разрушения камней, задача сводится к известной классической задаче теории упругости, к задаче Нейбера. Использование решений этой задачи позволяет находить предельные силы воздействия на разрушаемые объекты через универсальную характеристику - коэффициент крепости М.М. Протодьяконова. Решается задача о суммировании действующих сил и определения общей нагрузки на ведущие звенья дробилок. Теоретические выводы проверяются физическим экспериментом на макете дробилки.
Далее, в работе ставится задача о конструировании нового поколения дробильных машин, заключающаяся в использовании в их кинематических
Зависимость п1 из (2.26) и (2.29) я (2.30)
Проведем анализ полученного уравнения (2.30):
1. При п2-0 получаем дробное значение я/ (п,=0.5), такое решение не имеет смысла.
2. При п2 = 1 величина я/ равна 0.
3. При значении я2 >1 решение уравнения принимает отрицательное значение.
Из проведенного анализа можно сделать вывод, что для уравнения (2.30) существует единственное решение. Рассмотрим его более подробно. Подставим п2 = 1 в (2.29) и получим п3=п-2 (2.31)
При п>2 появляются звенья п3, количество которых определяется по формуле (2.31). Подставим уравнение (2.31) в (2.27) и получим количество точек контакта
р4=6 + Зп3. (2.32)
Рассмотрим несколько решений структурной системы для т=4. Решение 1.
Строим схему для т=4, п3=0, п2=1, п,=0.
Количество кинематических пар Р4 по формуле (32) р4 = 6+0=6.
Из выражения (2.4) следует, что количество выходов без учета замкнутых контуров
у = т + 2п3 + п2 =4 + 1 = 5.
Общий вид группы Ассура показан на рисунке 2.7а. При попадании
такой группы в камеру дробления могут возникнуть замкнутые контуры
(рисунок 2.7, б). Тогда из (2.5) при одном контуре число выходов