Установление режимных и силовых параметров вибрационной мельницы для тонкого измельчения горных пород

• Автор: Грачева, Наталья Юрьевна
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ТОНКОМУ ИЗМЕЛЬЧЕНИЮ ГОРНЫХ ПОРОД В ВИБРАЦИОННЫХ МЕЛЬНИЦАХ

1.1. Анализ отечественных конструкций и основных направлений в проектировании и использовании вибрационных мельниц
1.2. Анализ зарубежных конструкций и основных направлений в проектировании и использовании вибрационных мельниц
1.3. Анализ целесообразности использования метода конечных элементов к расчёту на прочность конструкции вибрационной мельницы

1.3.1. Описание методов оптимизации

1.3.2. Порядок решения задачи оптимизации

1.3.3. Определение условий окончания процесса оптимизации

1.4. Задачи исследований

2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ, ПРОЧНОСТНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОЙ МЕЛЬНИЦЫ
2.1. Обоснование направлений исследований
2.2. Разработка математической модели функционирования вибрационной мельницы с учётом динамических нагрузок
на подшипниковые узлы
2.3. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ, ПРОЧНОСТНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОЙ МЕЛЬНИЦЫ
3.1. Обоснование направлений исследований

3.2. Устройство и описание лабораторного стенда
3.3. Характеристика исходного материала
3.4. Методика проведения экспериментальных исследований
3.4.1. Обоснование и выбор факторов для планирования эксперимента
3.4.2. Составление общего уравнения регрессии
3.5. Экспериментальные исследования силовых характеристик конструкции вибромельницы
3.6. Определение энергетических параметров вибрационной
мельницы
3.7. Выводы
4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Оценка степени сходимости результатов теоретических
и экспериментальных исследований
4.2. Промышленные испытания вибрационной мельницы
для производства доломитовой муки
4.3. Практические рекомендации по определению основных параметров вибрационной мельницы
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Измельчение материалов имеет исключительно широкое распространение в различных отраслях промышленности. При этом огромные объёмы материалов подвергаются тонкому измельчению в энергетике (измельчение угля на тепловых электростанциях), в производстве цемента, при обогащении руд, в химической промышленности и т.д. Эта технологическая операция связана с большими затратами энергии. В настоящее время в развитых странах на механические способы обогащения полезных ископаемых тратится
5-8 % всей производимой электроэнергии. Примерно 80 % от этой величины составляют энергозатраты на тонкое измельчение. Поэтому вопросы экономичности тонкого измельчения имеют первостепенное значение.
Установлено, что одним из самых перспективных типов оборудования для тонкого измельчения горных пород по параметру удельной энергоёмкости являются вибрационные мельницы.
В условиях постоянно растущих объёмов производства мелкодисперсных материалов требуется создание промышленных вибрационных мельниц большой производительности. Однако увеличение габаритов вибромельниц сдерживается фактом достижения отдельных узлов вибромельниц предела конструкционной прочности. Практически неисследованным остаётся вопрос, связанный с определением нагрузок, действующих на привод мельницы, в частности, на подшипниковый узел. Исследования в данной области имеют важное значение для разработки конструкций вибромельниц больших типоразмеров с повышенной долговечностью конструкции. Именно данный параметр является определяющим в обеспечении низкой удельной энергоёмкости процесса тонкого измельчения горных пород в вибрационной мельнице.
В связи с вышеизложенным, установление режимных и силовых параметров вибрационной мельницы для тонкого измельчения горных пород,
—» тт

(1.11)
при ограничениях:
(V*, (*),$)< О jeJ, (1.12)
р|2 =($,£) £1, (1.13)
где 3 - набор ограничений, численное значение которых находится около нуля (набор активных ограничений).
Неравенство (1.13) включено для того, чтобы предотвратить появление неограниченного решения задачи, определяемой (1.11) и (1.12). В случае двух переменных нахождение подходящего направления поиска является довольно простой задачей, которая может быть решена графически. В более общем случае, когда имеется большое число проектных переменных и несколько активных ограничений, выбор направления поиска становится подзадачей, которая
решается как часть оптимизационной задачи. Эта задача линейна по 5 за исключением квадратичного ограничения (1.13).
Предположив, что мы нашли приемлемо-возможное направление, мы можем двигаться в этом направлении до тех пор, пока не будет достигнуто дальнейшего улучшения целевой функции. Подзадача нахождения нового приемлемо-возможного направления повторяется до тех пор, пока невозможно будет найти направление поиска, улучшающего целевую функцию и не нарушающего ограничения. Такую точку мы называем точка оптимума (минимума).
Если начальная точка находится вне ограничений или вне зоны приемлемых направлений, то сначала необходимо попасть в зону приемлемовозможных направлений.
Подход, описанный выше, называется методом возможных направлений. Более подробное описание дано в [3].