Моделювання траекторії руху металевих і абразивних частинок в миючому жолобі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195050Ключові слова:
шліфувальний шлам, металеві і абразивні частинки, траєкторія руху, мийний жолобАнотація
На підприємствах машинобудування (особливо на підшипникових заводах) і металургії, що здійснюють обробку металів, щомісяця утворюються тисячі тонн металовмісних шламів. В підшипниковому виробництві щорічно утворюється до 10,0 тисяч тонн шламів, які містять до 90 % металевої фракції. На теперішній час шлами практично не переробляються, а вивозяться в спеціальні захоронення або на звалища, погіршуючи екологію.
Для підвищення однорідності металевого порошку на стадії миття шламів необхідно здійснювати поділ твердих частинок за щільністю.
Для вирішення цього питання застосовується комплексна система екологічно безпечної технології утилізації шліфувальних шламів, де у процесі руху частинок шламу в потоці миючого розчину відбувається їх миття та розділення по щільності. Дослідження траєкторії руху твердих частинок шламу дозволяє встановити режимні параметри мийного жолобу, які забезпечують ефективне розділення частинок по щільності. Це дає можливість визначити висоту встановлення роздільника в потоці розчину та отримати більш значний відсоток однорідних металевих частинок.
Основними параметрами миючого жолоба, що можуть забезпечити ефективне розділення металевих і абразивних частинок, є: довжина, ширина жолоба, рівень потоку розчину, витрати розчину, витрати потоку рідини через бічну стінку жолоба, витрати потоку розчину через форсунки, кількість форсунок та відстань між ними.
На основі проведених теоретичних досліджень та побудованої математичної моделі, що описує рух металевих і абразивних частинок в миючому розчині, розроблено програму на мові С++ в середовищі C++ Builder 6.
Розроблена програма дає можливість моделювати траєкторії руху металевих і абразивних частинок в потоці миючого розчину в жолобі. В режимі випадкових параметрів частинок діаметр металевих частинок вибирається з діапазону 18–500 мкм, абразивних – 31–200 мкмПосилання
- Povstyanoy, A. Yu., Rud', V. D. (2014). Ispol'zovanie othodov proizvodstva dlya izgotovleniya materialov konstruktsionnogo naznacheniya. Ustoychivoe razvitie, 19, 159–164.
- Soloshych, I., Shvedchykova, I. (2016). Development of systematics ranked structure of environmental protecting equipment for cleaning of gas emissions, wastewater and solid waste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (84)), 17–23. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.86462
- Razghonova, O., Sokolnik, V. (2014). Electric condensation and dehydration of red sludge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (72)), 4–7. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.29250
- Vernigora, V. D., Korobochka, A. N. (2008). Izvlechenie metallicheskih chastits iz shlamov abrazivnoy obrabotki metallov. Zbahachennia korysnykh kopalyn, 32 (73), 26–32.
- Nakamura, K., Hayashi, S. (2006). Grinding Sludge Recycling to Reduce Environmental Load. Tetsu-to-Hagane, 92 (8), 535–538. doi: https://doi.org/10.2355/tetsutohagane1955.92.8_535
- Ryabicheva, L. A., Tsyrkin, A. T., Beloshitskii, N. V. (2007). Powder produced from steel 40Kh10S2M grinding sludge. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 46 (5-6), 298–302. doi: https://doi.org/10.1007/s11106-007-0047-z
- Shimizu, T., Hanada, K., Adachi, S., Katoh, M., Hatsukano, K., Matsuzaki, K. (2007). Recycling of Stainless Steel Grinding Sludge. Materials Science Forum, 534-536, 997–1000. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.534-536.997
- Ruffino, B., Zanetti, M. C. (2008). Recycling of steel from grinding scraps: Reclamation plant design and cost analysis. Resources, Conservation and Recycling, 52 (11), 1315–1321. doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2008.07.012
- Rud, V. D., Halchuk, T. N. (2011). Aparatna realizatsiya tekhnolohiyi utylizatsiyi vidkhodiv pidshypnykovoho vyrobnytstva. Tekhnolohichni kompleksy, 2 (4), 75–80.
- Rud', V. D., Gal'chuk, T. N., Povstyanoy, A. Yu. (2005). Ispol'zovanie othodov podshipnikovogo proizvodstva v poroshkovoy metallurgii. Poroshkovaya metalurgiya, 1-2, 106–112.
- Vernigorov, Y. M., Plotnikov, D. M., Frolova, N. N. (2012). Features of magnetovibrating technologies of slime separation in grinding manufacture. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta, 8 (69), 41–50.
- Kayak, G., Fomenko, V., Andreev, V. (2017). Recycling technique for grinding sludge. FEFU: School of Engineering Bulletin, 1 (30), 60–67.
- Liu, D., Chen, Q., Wang, Y. (2011). Spectral element modeling of sediment transport in shear flows. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 200 (17-20), 1691–1707. doi: https://doi.org/10.1016/j.cma.2011.01.009
- Glowinski, R., Pan, T.-W., Hesla, T. I., Joseph, D. D. (1999). A distributed Lagrange multiplier/fictitious domain method for particulate flows. International Journal of Multiphase Flow, 25 (5), 755–794. doi: https://doi.org/10.1016/s0301-9322(98)00048-2
- Apte, S. V., Martin, M., Patankar, N. A. (2009). A numerical method for fully resolved simulation (FRS) of rigid particle–flow interactions in complex flows. Journal of Computational Physics, 228 (8), 2712–2738. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2008.11.034
- Bondarenko, A. A. (2013). Obosnovanie parametrov gorizontal'nogo klassifikatora putem izucheniya vzaimodeystviya tverdoy chastitsy s potokom zhidkosti. Zbirnyk naukovykh prats Dniprodzerzhynskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu (Tekhnichni nauky), 3 (28), 114–119.
- Halchuk, T. N. (2012). Rozrobka tekhnolohiyi otrymannia metalichnoho poroshku dlia vyhotovlennia vyrobiv mashynobudivnoho vyrobnytstva. Naukovi notatky, 38, 25–30.
- Furs, V. (2013). Methods of metal recycling. Naukovi notatky, 42, 314–318.
- Belotserkovskii, O. M., Gushchin, V. A., Shchennikov, V. V. (1975). Use of the splitting method to solve problems of the dynamics of a viscous incompressible fluid. USSR Computational Mathematics and Mathematical Physics, 15 (1), 190–200. doi: https://doi.org/10.1016/0041-5553(75)90146-9
- Belotserkovskiy, O. M. (1984). Chislennoe modelirovanie v mehanike sploshnyh sred. Moscow: Nauka, 520.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Tetiana Nadryhailo, Viktor Vernyhora, Alexander Korobochka, Alexander Sasov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
