Сплошное фрезерование мерзлой торфяной залежи с использованием дробления

• Автор: Чугунов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 242 с. : ил

Содержание

Введение

1. Общая постановка вопроса

1.1. Практическая потребность производства

1.2. Исследования в области физико-механических свойств мерзлой торфяной залежи и торфа

1.3. Работы в области исследования процесса фрезерования мерзлого торфа

1.4. Дробление, как альтернативный способ переработки мерзлого торфа

1.4.1. Исследование теории удара

1.4.2. Эффективность применения ударной нагрузки в качестве диспергирующего фактора
1.5. Обоснование преимущества применения ударного нагружения при диспергировании мерзлого торфа по сравнению с фрезерованием
1.5.1. Определение максимальной силы удара
1.5.2. Определение энергоемкости разрушения мерзлого торфа ударом 5э?
1.6. Общие положения теории дробления
1.6.1. Законы дробления
1.7. Общая постановка задачи исследования
1.7.1. Принятая терминология
1.7.2. Теоретическое определение зависимости между параметрами процесса резания, а также процесса дробления
2. Экспериментальное исследование процессов переработки мерзлого торфа
2.1. Экспериментальное исследование влияния режимов резания на насыпную
плотность фрезерного торфа и влияния геометрии ножа на удельную энергию резания
2.1.1 Выбор метода определения удельной энергии резания
2.1.2. Методика исследования энергоемкости процесса фрезерования от геометрии ножа и насыпной плотности от режимов резания
2.1.3. Метод определения насыпной плотности фрезерного торфа
2.1.4. Характеристика объекта фрезерования
2.1.5. Экспериментальная установка для определения энергетических характеристик

процесса резания 8 а
2.1.6. Приборы и аппаратура для замера и регистрации процесса фрезерования
2.1.7. Описание конструкции модели фрезы
2.1.8. Определение удельной энергии резания по диаграммам записи процесса фрезерования
2.2. Экспериментальное исследование энергоемкости резания и качества
переработки мерзлого торфа тарельчатым и проходным ножом
2.2.1. Описание лабораторного эксперимента
2.2.2. Порядок проведения эксперимента
2.2.3. Методика определения дисперсности
2.2.4. Проведение многофакторного эксперимента
2.3. Экспериментальное исследование процесса дробления
2.3.1. Выбор метода определения удельной энергии дробления
2.3.2. Описание лабораторной установки
2.3.3. Характеристика объекта дробления
2.3.4. Порядок проведения эксперимента
2.3.5 Определение удельной энергии дробления по диаграммам процесса
дробления
3. Результаты лабораторного эксперимента
3.1. Метод обработки экспериментальных данных
3.2. Построение эмпирических формул зависимости удельной энергии резания мерзлого торфа от факторов на нее влияющих при фрезеровании тарельчатым ножем
3.3. Построение эмпирических формул зависимости удельной энергии резания мерзлого торфа при фрезеровании ленточным проходным ножом
3.4. Построение эмпирической формулы зависимости удельной энергии резания от факторов на нее влияющих при использовании в качестве режущего элемента проходного ленточного ножа по методу многофакторного планирования
3.5. Построение эмпирических формул зависимости удельной энергия дробления факторов на нее влияющих
3.6. Влияние отдельных факторов на характеристики процессов разрушения

мерзлого торфа
3 .6.1. Влияние геометрии ножа на энергоемкость процесса фрезерования и влияние на приращение насыпной плотности режимов резания
3.6.2. Влияние толщины срезаемой стружки на энергоемкость процесса экскавации мерзлого торфа методом фрезерования
3.6.3. Влияние скорости резания на удельную энергию резания
3.6.4. Влияние температуры залежи на удельную энергию резания мерзлого торфа

3.6.5. Сравнительный анализ качественной и энергетической характеристик процесса резания двумя типами ножей
3.6.6. Влияние зазора контрольной колосниковой решетки на удельную энергию дробления ]
3.6.7. Влияние исходного размера продукта дробления на величину удельной энергии дробления при постоянном значении степени дробления
3.6.8. Влияние размера исходного продукта дробления на удельную энергию дробления при одновременном изменении степени дробления
3.6.9. Влияние температуры торфа на удельную энергию дробления
3.6.10. Влияние дробления на насыпную плотность и его дисперсность
4. Пример расчета фрезы с проходными ленточными ножами
4.1. Описание конструкции фрезы с проходными ленточными ножами
4.2. Расчет элемента рабочего органа фрезы с проходными ленточными ножами
5. Пример расчета мощности агрегатов перерабатывающих мерзлый торф
5.1. Пример расчета мощности фрезерования с определением баланса мощности фрезерующей машины
5.1.1. Определение производительности машин сплошного фрезерования
5.1.2. Определение мощности на фрезерование
5.1.3. Определение мощности на преодоление силы сопротивления фрезы
5.1.4. Определение мощности на передвижение трактора и прицепа
5.1.5. Определение баланса мощности
5.2. Пример расчета мощности молотковой дробилки
5.2.1. Определение теоретической производительности молотковой дробилки

По результатам поставленного эксперимента методом многофакторного планирования с числом опытов N=2 ”, где К число факторов математическая модель фрезерования была представлена в виде полинома (10):
У = Ь0+Ь,х,+ Ь2х2 +.........+ Ь,2х,х2 (10)
Где У — исследуемый параметр, в данном случае это приращение плотности насыпного фрезерного торфа полученного после фрезерования его мерзлоты.
Ь, ,Ь, ,Ь„ - коэффициенты. х,,х2- управляемые факторы.
Таким образом математическая модель пробного эксперимента представилась, как У = 99.5 + 28х, + 19.6х2+ 15.4х4+ 23х,х2х4 х,- глубина фрезерования. х2- скорость фрезерования. х4 - температура залежи.
На основе результатов эспериментального исследования были сделаны выводы о том, что подготовка торфяной залежи слабой степени разложения в зимний период приводит к увеличению плотности фрезерного торфа и позволяет перерабатывать заделанные в лед древесные включения на фракции одного порядка с фракциями фрезерного торфа. Предварительный эксперимент построенный по методике многофакторного планирования требует дальнейшей конкретизации в более широком объеме полевых и лабораторных исследований. /15/ Также было отмечено снижение удельного расхода энергии фрезерования на 20-30 процентов за счет применения ленточных проходных ножей.
Исходя из полученной информации о процессе переработки торфяной залежи в криогенном состоянии содержащейся в литературе посвященой этому явлению необходимо обратить внимание на следующее:
1. Удельный расход энергии на фрезерование мерзлого торфа превышает тот же энергетический параметр при фрезеровании талого торфа в среднем в 20-30 раз и в соответствии с различными источниками находиться в пределе от 25-ти до 120®104кг®м/м3или (25-120)098.1 кДж/м3, что определяет непригодность для осуществления эффективного фрезерования в зимних условиях имеющейся на предприятии болотно-подготовительной техники.