Визначення енергетичних характеристик руйнування матеріалу в камері дроблення вібраційних дробарок
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.239292Ключові слова:
вібраційна дробарка, камера дроблення, резонансний режим, процес руйнування, енергія, напруження, деформаціяАнотація
Дробильне обладнання характеризується значною енергозатратною системою при виконанні робочого процесу подрібнення. Сучасна тенденція розвитку подібних процесів висуває вимоги до розробки нового або вдосконалення існуючого енергоощадного обладнання. Сутність вирішення проблеми в даній роботі визначено шляхом використання резонансних режимів, які за своєю суттю є найбільш ефективними. Практична реалізація резонансного режиму досягнуто врахуванням умов взаємодії резонансної вібраційної дробарки із матеріалом на етапах його руйнування. Враховано ступінь напружено – деформованого стану матеріалу, що явилося передумовою виявлення потенційних можливостей розвитку вібраційного навантаження. Складені рівняння руху на основі обґрунтованої дискретно-континуальної моделі вібраційної дробарки та оброблювального матеріалу. Застосовано підхід визначення ступеневого руйнування матеріалу із визначенням необхідної ступені енергії. Такий методологічний підхід дозволив розкрити характер процесу руйнування матеріалу де враховано енергетичні витрати на етапах утворення тріщин, їх розвитку та остаточного руйнування. Виявлено, що найбільші енергозатрати при роботі дробарок йдуть на кінетичну енергію дробильних плит та потенціальну енергію деформації пружин. Запропонована модель є загальною для будь якої конструкції вібраційної машини та її режимів роботи. Стійкий резонансний режим дозволив значно знизити витрати енергії на протікання технологічного процесу подрібнення матеріалу. Отримані результати використані при вдосконаленні методів розрахунку вібраційних щокових та конусних дробарок, що реалізують відповідні енергоощадні стійкі зони робочого процесу
Посилання
- Nguyen, T. N., Kolenko, G. S. (2020). Analysis of the fracture mechanics and workability of a gas turbine blade in the presence of a crack. Materials Science. Power Engineering, 26 (3), 56–69. doi: https://doi.org/10.18721/JEST.26304
- Terentiev, О., Streltsovа, I. (2015). Energy intensity and specific surface energy of rock breaking by magnetic hydrocavitation stressing. Visnyk NTUU «KPI». Seriya «Hirnytstvo», 28, 29–35.
- Vasiliev, L. M., Vasiliev, D. L., Malich, M. G. (2021). Modeling the process of disintegration of solid materials by asymmetric loading in crushing machines in order to find ways to reduce energy costs. Energy- and resource-saving technologies of developing the raw-material base of mining regions, 457–473. doi: https://doi.org/10.31713/m1028
- Hong, S. J., Yang, H. J. (2019). A Study on the Impact Load Quantification of the Jaw Crusher. Journal of Drive and Control, 16 (2), 1–7. doi: https://doi.org/10.7839/KSFC.2019.16.2.001
- Pothina, R., Kecojevic, V., Klima, M. S., Komljenovic, D. (2007). Gyratory crusher model and impact parameters related to energy consumption. Mining, Metallurgy & Exploration, 24 (3), 170–180. doi: https://doi.org/10.1007/bf03403212
- Sokur, M., Biletskyi, V., Sokur, L., Bozhyk, D., Sokur, I. (2016). Investigation of the process of crushing solid materials in the centrifugal disintegrators. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (81)), 34. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.71983
- Fladvad, M., Onnela, T. (2020). Influence of jaw crusher parameters on the quality of primary crushed aggregates. Minerals Engineering, 151, 106338. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2020.106338
- Lapin, R., Kuzkin, V. (2019). Calculation of the normal and shear compliances of a three-dimensional crack taking into account the contact between the crack surfaces. Letters on Materials, 9 (2), 234–238. doi: https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-2-234-238
- Zou, J., Han, J., Yang, W. (2020). Investigating the Influences of Indentation Hardness and Brittleness of Rock-Like Material on Its Mechanical Crushing Behaviors. Mathematical Problems in Engineering, 2020, 1–16. doi: https://doi.org/10.1155/2020/4713532
- Beloglazov, I. I., Yusupov, G. A., Stepanyan, A. S., Feoktistov, A. Y. (2018). Disintegration process modeling for a jaw crusher with complex jaws swing. Obogashchenie Rud, 2, 3–8. doi: https://doi.org/10.17580/or.2018.02.01
- Gorobets, L. J., Fedoskina, E. V., Verhorobina, I. V. (2017). Effects of dynamic quality of ladening of geterogen material at crushing. Heotekhnichna mekhanika, 137, 93–106. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158641
- Nesterenko, M., Nazarenko, I., Molchanov, P. (2018). Cassette Installation with Active Working Body in the Separating Partition. International Journal of Engineering & Technology, 7 (3.2), 265. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14417
- Bernyk, I., Luhovskyi, O., Nazarenko, I. (2018). Effect of rheological properties of materials on their treatment with ultrasonic cavitation. Materiali in Tehnologije, 52 (4), 465–468. doi: https://doi.org/10.17222/mit.2017.021
- Nazarenko, I., Dedov, O., Bernyk, I., Rogovskii, I., Bondarenko, A., Zapryvoda, A. et. al. (2020). Determining the regions of stability in the motion regimes and parameters of vibratory machines for different technological purposes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (108)), 71–79. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217747
- Perelman, G. (2002). The entropy formula for the Ricci flow and its geometric applications. arXiv.org. Available at: https://arxiv.org/pdf/math/0211159.pdf
- Morgan, J. W., Tian, G. (2007). Ricci flow and the Poincare conjecture. arXiv.org. Available at: https://arxiv.org/pdf/math/0607607.pdf
- Ciężkowski, P., Maciejewski, J., Bąk, S. (2017). Analysis of Energy Consumption of Crushing Processes – Comparison of One-Stage and Two-Stage Processes. Studia Geotechnica et Mechanica, 39 (2), 17–24. doi: https://doi.org/10.1515/sgem-2017-0012
- Nazarenko, I., Mishchuk, E. (2014). Research process of destruction of the material in the grinding chamber of the vibrating jaw crusher. Hirnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvni mashyny, 84, 55–63.
- Mozharovskyi, M. S. (2002). Teoriya pruzhnosti, plastychnosti i povzuchosti. Kyiv: Vyshcha shkola, 308.
- Khalilpour, S., BaniAsad, E., Dehestani, M. (2019). A review on concrete fracture energy and effective parameters. Cement and Concrete Research, 120, 294–321. doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.03.013
- Levin, V. A., Morozov, E. M., Matvienko, Yu. G. (2004). Izbrannye nelineynye zadachi mekhaniki razrusheniya. Moscow: FIZMATLIT, 408.
- Munoz, H., Taheri, A., Chanda, E. K. (2016). Fracture Energy-Based Brittleness Index Development and Brittleness Quantification by Pre-peak Strength Parameters in Rock Uniaxial Compression. Rock Mechanics and Rock Engineering, 49 (12), 4587–4606. doi: https://doi.org/10.1007/s00603-016-1071-4
- Johansson, M., Bengtsson, M., Evertsson, M., Hulthén, E. (2017). A fundamental model of an industrial-scale jaw crusher. Minerals Engineering, 105, 69–78. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2017.01.012
- Liu, R., Shi, B., Li, G., Yu, H. (2018). Influence of Operating Conditions and Crushing Chamber on Energy Consumption of Cone Crusher. Energies, 11 (5), 1102. doi: https://doi.org/10.3390/en11051102
- Mischuk, Y., Nazarenko, I. (2019). Research of the dynamics of a vibratory jaw crusher of bilateral action. Gіrnichі, Budіvelnі, Dorozhnі Ta Melіorativnі Mashini, 94, 5–15. doi: https://doi.org/10.32347/gbdmm2019.94.0101
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Ivan Nazarenko, Yevhen Mishchuk, Dmitry Mishchuk, Mykola Ruchynskyi, Ivan Rogovskii, Liudmyla Mikhailova, Liudmyla Titova, Mykola Berezovyi, Ruslan Shatrov
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.
