Научно-технические основы создания сверхтяжелых вибропитателей-грохотов с совмещенными технологическими функциями

• Автор: Мальцев, Виктор Алексеевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 282 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. Состояние проблемы и основные направления в процессах перегрузки и разделения горной массы перед первичным дроблением
1.1. Обзор технических решений и опыта работы перегрузочных грохотильно-дробильных установок карьеров и
^ фабрик
1.2. Оценка средств и устройств для разделения горной массы в грохотильно-дробильных установках
1.3. Состояние разработок, исследований процессов и параметров вибротранспортной техники в условиях грохотильно-дробильных установок

1.3.1 Опыт разработки тяжелых вибротранспортных установок

1.3.2 Обзор исследований по вибротранспортированию горной массы

1.3.3 Обзор процессов виброразделения крупнокусковой горной массы

1.3.4 Краткий обзор исследований по динамике вибротранспортных машин
Заключение по главе
2. Концепция формирования и анализ сверхтяжелых вибротранспортных машин с совмещенными технологическими функциями
2.1. Особенности системного анализа и функционирования питателей-грохотов в составе ГДУ
2.1.1 Краткий структурный анализ карьерных перегрузочных систем
2.1.2 Разработка макромодели, структурный анализ и синтез вибропитателей-грохотов
2.2. Исследование исходных факторов и входных параметров при моделировании системы вибропитатель-грохот
2.2.1 Параметры и характеристики перегружаемой горной
массы
ф 2.2.2 Моделирование входных характеристик грузопотока
Заключение по главе
3. Моделирование параметров и синтез элементов вибрационных
питателей-грохотов в составе ГДУ
3.1. Моделирование геометрических характеристик и параметров
сопряжения подсистем бункера и вибропитателя-грохота..:

3.2. Моделирование нагрузок на рабочий орган ВТМ при воздействии горной массы
3.3. Сравнительное исследование моделей при воздействии на рабочий орган ВТМ ударных нагрузок
3.4. Моделирование динамических и кинематических параметров вибропитателя-грохота
3.5. Моделирование адаптационных и регулировочных свойств ^ вибровозбудителей. Требования к комбинированным
вибровозбудителям
3.6. Моделирование параметров рабочего органа и параметров, определяющих основные технологические характеристики
Заключение по главе
4. Динамика вибропитателей-грохотов в условиях грохотильно-дробильных установок
4.1. Исследование движения ВТМ с механической синхронизацией вибровозбудителей
4.1.1 Разработка схемы и описание динамики рабочего органа ВТМ при сложном нагружении
4.1.2 Математическое моделирование параметров
вибропитателей-грохотов при сложном динамическом
_ нагружении
4.1.3 Экспериментальное исследование динамики ВТМ при ударном нагружении рабочего
органа
4.1.4 Исследование поведения вибропитателя-грохота с амортизаторами удара
4.2. Особенности движения вибропитателей-грохотов с самосинхронизированным приводом
4.2.1 Динамика рабочего органа с самосинхронизирующимися вибровозбудителями. Особенности исследуемой системы
4.2.2 Исследование условий стабильности работы самосинхронизируемых систем
4.2.3 Особенности и проявления адаптационных свойств самосинхронизированных систем в условиях сложного
ф динамического нагружения
Заключение по главе
5. Влияние ударных нагрузок на скорость вибротранспортирования
горной массы
5.1. Скорость вибротранспортирования горной массы в условиях
перегрузочного пункта

5.2. Графоаналитический метод исследования скорости перемещения горной массы при послеударных колебаниях рабочего органа
5.3. Определение средней скорости вибротранспортирования с учетом послеударных колебаний
5.4. Влияние параметров вибропитателя-грохота на скорость вибротранспортирования горной массы при нестационарном
* режиме движения рабочего органа
5.5. Экспериментальное исследование скорости
вибротранспортирования
5.5.1 Описание стенда и методика исследований
5.5.2 Исследование процесса перемещения материала по рабочему органу на вибростенде
5.5.3 Исследование скорости вибротранспортирования горной массы при ударе
Заключение по главе
6. Исследование процесса разделения горной массы на грохотильных
секциях с открытой щелью
6.1. Особенности исполнения грохотильных секций с открытой щелью и условия взаимодействия с горной массой
6.2. Моделирование параметров грохотильных секций
6.3. Исследование вероятности разделения горной массы
6.3.1 Моделирование вероятности разделения ГМ
6.3.2 Экспериментальное исследование вероятности разделения горной массы
6.4. Экспериментальное исследование эффективности разделения

Заключение по главе
7. Исследование ударозащитных свойств слоя горной массы на
вибрационном рабочем органе
7.1. Описание общей схемы ударного взаимодействия в системе «кусок - слой горной массы - рабочий орган»
7.2. Исследование процесса ударного внедрения куска в слой горной массы
7.3. Исследование процесса ударного сжатия при внедрении
9 куска в слой горной массы
7.4. Экспериментальное исследование ударозащитных свойств слоя горной массы
Заключение по главе
8. Практическая реализация и результаты исследований

процессов, происходящих в слое, режимы со строго непрерывным подбрасыванием отсутствуют [117].
Условия существования режимов движения частиц без подбрасывания определил В.А.Олевский [86]. Им также введены термины режимов: «тихоходный», «быстроходный», «высокочастотный». Область существования режимов без подбрасывания и их устойчивость определены И.И.Блехманом [17]. Г.Д.Терсков, исследуя движение в режимах с проскальзыванием и при наличии отрыва, нашел взаимосвязь фазовых углов окончания и начала этапов движения.
Скорость перемещения частицы определяется не только режимом РО. Выведенные на базе перемещения одиночной частицы формулы (см. табл.5.1), недостаточно согласуются с практикой и не могут быть без поправок применены для расчета средней скорости слоя насыпного груза. В дальнейшем при развитии теории вибротранспортирования определились несколько направлений исследований.
Ряд авторов описывают движение слоя ГМ дифференциальными уравнениями движения одиночной частицы, вводя в них коэффициенты сопротивления типа вязкого трения [45]. Б.И.Крюков вводит коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха движения частиц и сил трения между отдельными частицами, однако не дает методики определения этого коэффициента. Ю.ФЛкименко [161] дает для коэффициента зависимость К = 2-А, где 1г — высота слоя; Ъ - коэффициент удельного сопротивления, зависящий от свойств ГМ.
Другие авторы моделируют движение слоя ГМ с тем или иным приближением. Например, В.Кролл моделирует слой сыпучей среды в виде жесткого поршня в колеблющемся цилиндрическом вертикальном сосуде, способного дросселировать воздух через центральное отверстие. При небольших слоях ГМ (й<30 мм) теоретические результаты согласуются с экспериментальными. По мнению автора, часть слоя ГМ перемещается как бы во взвешенном состоянии. В непосредственный контакт с РО входит только незначительная часть перемещающегося материала.
Для исследования закономерностей вибротранспортирования массовых грузов мощным слоем или при работе ВТМ под завалом, что имеет место при вибровыпуске руды, И.Ф.Гончаревичем разработаны феноменологические упруго - вязко - пластичные модели, основой которых являются двух- или трехкомпонентные модели монослоя [31]. Достоинство рассмотренных моделей груза - это возможность моделирования сложных его нелинейных характеристик лишь линейными элементами упругости и вязкости за счет подбора соответствующих коэффициентов в уравнениях. Ограничением для широкого применения упруго-вязких моделей И.Ф.Гончаревича является сложное экспериментальное определение компонентов монослоя груза.
Группа ученых В.И.Потураев, В.П.Франчук, А.Г.Червоненко, В.К.Дьячков и др. в своих работах определяют движение РО с учетом воздействия ГМ [37,87,94]. В результате исследований введено понятие