Метод приближенного анализа взаимодействия материала с валками в вибровалковом измельчителе

Представлены результаты исследования процесса измельчения материала в валковых агрегатах с различными кинематическими особенностями. В качестве объекта исследования выбрана конструкция вибровалкового агрегата, имеющего большие перспективы использования в производстве. Характерной особенностью такого агрегата является значительное влияние на процесс измельчения сил инерции. В качестве основного метода исследования принят метод моделирования, причем применительно к движению рабочих органов валкового и вибровалкового измельчителя и измельчаемого материала. Представлен приближенный анализ взаимодействия измельчаемого материала в валковых агрегатах с валками. Измельчаемый материал моделируется совокупностью горизонтальных элементарных слоев. На первом этапе представлено измельчение материала в валках с постоянными кинематическими параметрами. Установлены аналитические зависимости давления валков на материал. На втором этапе рассмотрено измельчение материалов в вибровалковом измельчителе. Отличительной особенностью вибровалкового измельчителя является наличие эксцентрично установленного валка. Представлен вариант, когда эксцентрик выполняет криволинейно-поступательное движение, а валок совершает гармонические колебания (вибрации) вдоль осей координат с амплитудой е. Рассмотрены возникающие при этом силы инерции и колебательные движения валка. Проведен анализ суммарного усилия в рассматриваемом агрегате, позволяющем реализовать раздавливающе-сдвиговое и вибрационное воздействия на измельчаемый материал. Силовое взаимодействие валка с материалом описано двумя системами сил: силами упругости, возникающими в результате сокращения модельных слоев согласно закону Гука, и силами, вызванными вибрацией валка (силами инерции). Полученные результаты имеют практическую значимость при проектировании валковых агрегатов и вибрационной техники, а также для анализа работы подобных конструкций измельчителей.

деформации, усилие, сопротивление, вибровалковый измельчитель, эксцентриковый валок, вибрации

1. Дешко, Ю. И. Измельчение материалов в цементной промышленности / Ю. И. Дешко, М. Б. Креймер, Г. С. Крыхтин. – М.: Стройиздат, 1966. – 270 с.

2. Griffits, A. A. The Phenomena of Rupture and Flow in Solids / A. A. Griffits // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical or Physical Character. –1921. – Vol. 221. – Р. 163–198.

3. Моргулис, М. Л. Вибрационное измельчение материалов / М. Л. Моргулис. − М.: Промстройиздат, 1957. – 105 с.

4. Ходаков, Г. С. Тонкое измельчение строительных материалов / Г. С. Ходаков. − М.: Стройиздат, 1972. − 238 с.

5. Справочник по обогащению руд / Ю. Э. Аккерман [и др.]. – М.: Недра, 1982. – 387 с.

6. Колмогоров, В. П. Напряжения, деформации, разрушение / В. П. Колмогоров. − М.: Металлургия, 1970. − 229 с.

7. Зайцев, Ю. В. Прочность и долговечность конструкционных материалов с трещиной / Ю. В. Зайцев, С. Н. Леонович. – Минск: БНТУ, 2010. – 362 с.

8. Эберхардштайнер, Й. Прочность и трещиностойкость конструкционных строительных материалов при сложном напряженном состоянии / Й. Эберхардштайнер, С. Н. Леонович, Ю. В. Зайцев. – Минск: БНТУ, 2013. – 522 с.

9. Сотник, Л. Л. Изучение влияния технологических факторов на потребляемую мощность вибровалковогоизмельчителя / Л. Л. Сотник, Л. А. Сиваченко, И. А. Богданович // Вестн. Брест. гос. техн. ун-та. Машиностроение. – 2018. – № 4. – С. 19–22.

10. Сотник, Л. Л. Исследования взаимодействия материальной точки с цилиндрическим эксцентриком / Л. Л. Сотник, С. И. Русан, Л. А. Сиваченко // Вестн. Белорус.-Рос. ун-та. – 2019. – № 1. – С. 48–54.

11. Сиваченко, Л. А. Кинематический анализ движения эксцентрикового валка вибровалкового измельчителя [Электронный ресурс] / Л. А. Сиваченко, Л. Л. Сотник, С. И. Русан // Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительной отраслях: Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 22–23 сент. 2017 г. / Белгород. ГТУ им. В. Г. Шухова. – Белгород, 2017. – 1 электрон.опт. диск (CD-ROM).

12. Чигарев, А. В. Курс теоретической механики: учеб.пособие / А. В. Чигарев, Ю. В. Чигарев. – Минск: Новое знание ; М.: ЦУПЛ, 2010. – 397 с.

13. Хвясько, Г. М. Курс тэарэтычнаймеханiкi. – Мiнск: БДТУ, 2000. – 354 с.