Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Горные машины

Диссертационная работа:

Фёдоров Сергей Михайлович. Повышение эффективности вибрационной мельницы для помола минерального сырья : диссертация ... кандидата технических наук : 05.05.06.- Москва, 2005.- 139 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/945

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований 9

1.1. Общие сведения : 9

1.2. Сравнительный анализ конструктивных схем и основных направлений в проектировании и использовании вибрационных мельниц 12

1.3. Анализ теоретических и экспериментальных работ по исследованию вибрационных мельниц 25

1.4. Анализ теоретических и экспериментальных работ по исследованию шаровых мельниц 36

1.5. Цели и задачи исследований 42

Выводы 42

Глава 2. Методика экспериментальных исследований 45

2.1. Устройство и описание лабораторных стендов и измерительной аппаратуры 45

2.2. Метод обработки сигналов, поступающих от датчиков 57

2.3. Методика экспериментального определения сдвига фаз 61

2.4. Траектории движения вибростенда 63

В ыводы 65

Глава 3. Результаты экспериментальных исследований механики движения мелющей загрузки в помольной камере и потребляемой приводом дебаланса мощности 67

3.1. Предпосылки исследований 67

3.2. Определение сдвигов фаз и коэффициентов диссипативных сил 67

3.3. Барабанная шаровая мельница 71

3.3.1. Каскадный режим движения шаров в помольной камере барабанной мельницы

3.3.2. Водопадный режим движения шаров в помольной камере барабанной мельницы у4

3.3.3. Режим центрифугирования шаров в помольной камере барабанной мельницы 77

3.4. Горизонтальная трубная вибрационная мельница 77

3.4.1. Механика движения шаров в помольной камере вибрационной мельницы при зарезонансном р'ежиме работы 78

3.4.2. Механика движения шаров в помольной камере вибрационной мельницы при резонансном режиме работы 81

3.4.3. Механика движения шаров в помольной камере вибрационной мельницы при дорезонансном режиме работы 82

3.5. Скорости движения мелющих тел 82

3.6. Сравнительный анализ механики движения загрузки в барабанной и вибрационной мельницах 86

3.7. Экспериментальные исследования мощности 87

Выводы 91

Глава 4. Теоретические исследования горизонтальной трубной вибрационной мельницы 94

4.1. Общие сведения 94

4.2. Математическая модель вибромельницы 94

4.3. Методика расчёта мощности, потребляемой мельницей 105

4.4. Сопоставление результатов экспериментальных и теоретических исследований 112

4.5. Совершенствование конструктивной схемы вибрационной мельницы 112

4.6. Расчёт экономического эффекта от увеличения производительности горизонтальной вибромельницы 117

Выводы 118

Заключение 120

Список литературы 122

Приложение 

Введение к работе:

Актуальность работы. Проблема повышения эффективности тонкого и весьма тонкого измельчения горных пород в настоящее время приобрела важное значение в связи с растущими потребностями многих отраслей промышленности: горной, строительной, химической, сельскохозяйственной и др. в мелкодиспергированных материалах из твёрдого минерального сырья, которые используются в виде конечных продуктов и как сырьё при производстве строительных и других изделий и материалов.

Важное место помол твёрдого минерального сырья занимает при переработке полезных ископаемых и обогащении. Достаточно сказать, что все руды чёрных и цветных металлов и уголь при обогащении подвергаются тонкому измельчению.

Процесс тонкого и особо тонкого измельчения весьма энергоёмкий и материалоёмкий. Так, в циклах обогащения он поглощает свыше 50% электроэнергии и требует больших капитальных и эксплуатационных затрат.

Основное оборудование, применяемое для помола, - вращающиеся барабанные шаровые мельницы различных конструкций, которые характеризуются низкой удельной производительностью, большой энергоёмкостью, а также не всегда обеспечивают получение продуктов требуемого качества.

Разработка более совершенных и перспективных измельчительных машин, способных осуществлять процесс помола более эффективно, является назревшей проблемой.

Одним из прогрессивных типов измельчительных машин являются вибрационные мельницы, которые обеспечивают высокую удельную производительность при относительно низких энергозатратах, регулируемую тонину продуктов помола, имеют значительно меньшие габариты по сравнению с барабанными мельницами, что открывает принципиальную возможность сокращения производственных площадей, транспортных средств, капитальных и эксплуатационных затрат. Несмотря на эти преимущества вибрационных мельниц, они не получили сравнимого с барабанными мельницами применения, что объясняется их ограничениями по производительности, более высокими динамическими нагрузками и другими причинами. Их устранение возможно в результате научных и конструкторских работ. Поэтому повышение эффективности вибрационных мельниц является актуальной научной задачей.

Цель работы заключается в установлении зависимостей основных кинематических параметров движения мелющих тел, мощности привода от режимных и других параметров горизонтальной вибрационной мельницы и на основе этих зависимостей повышение эффективности её работы.

Идея работы. Повышение эффективности горизонтальной трубной вибрационной мельницы обеспечивается на основе совершенствования механики движения её мелющей загрузки.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

1. Повышение эффективности горизонтальных вибрационных мельниц может быть обеспечено за счёт уменьшения или ликвидации в загрузке помольных камер застойных зон, что может быть достигнуто путём совершенствования конструктивной схемы и кинематических параметров движения мелющих тел, в частности при организации движения мелющих тел по линейным или сильно вытянутым направленным эллиптическим траекториям и в основном ударном измельчении материала мелющими телами. Такая механика движения мелющих тел может быть осуществлена применением на вибрационных мельницах горизонтальных трубных помольных камер и самобалансных центробежных вибровозбудителей.

2. Разработанная математическая модель горизонтальной вибрационной мельницы отражает основные особенности её динамических процессов и учитывает диссипативные потери. Определение коэффициентов диссипативных сил и сдвигов фаз в уравнениях модели обеспечивает с достаточной точностью предложенный экспериментальный метод.

3. Зависимости мощности, потребляемой горизонтальными трубными вибрационными мельницами, от частоты их колебаний в зарезонансном режиме работы имеют сложный нелинейный характер изменения: с небольшим колебанием значений мощности (до 25-30%) в рабочем диапазоне частот от ю ю0 до о = 6 10 и0 и с дальнейшим нелинейным ростом мощности по степенной кубической зависимости при увеличении частоты колебаний. Помимо собственной частоты со0 предельное значение частоты колебаний со в рабочем диапазоне определяется массами дебалансов вибровозбудителей и подвижной части мельницы.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:

- использованием современного компьютерного оборудования и математического программного обеспечения MatLab 6.5, применением современной виброизмерительной и регистрирующей аппаратуры, современных методов статистической обработки экспериментальных данных;

- достаточным объёмом лабораторных экспериментов, обеспечивающих удовлетворительную сходимость результатов теоретических и экспериментальных данных, расхождение между которыми не превышает 5— 15%;

- корректностью сделанных допущений при построении математической модели.

Научное значение работы заключается:

- в углублении представления о механике движения мелющих тел в вибрационных мельницах и выявлении рабочих зон загрузки помольных камер;

- в установлении зависимостей основных кинематических параметров движения мелющих тел, мощности привода от режимных и других параметров горизонтальной вибрационной мельницы;

- в разработке математической модели динамики горизонтальной вибрационной мельницы с учётом диссипативных потерь;

- в разработке экспериментального стенда, оборудованного современной измерительной аппаратурой с использованием ПК, методики обработки полигармонических и шумовых сигналов с применением дискретных цифровых фильтров Баттерворта, метода экспериментального определения сдвигов фаз и коэффициентов диссипативных сил.

Практическое значение работы состоит:

- в разработке инженерной методики расчёта мощности привода вибромельницы с учётом диссипативных потерь;

- в разработке предложений и рекомендаций по повышению эффективности горизонтальных вибрационных мельниц, в частности оригинальной схемы горизонтальной вибромельницы, в помольных камерах которой устранены застойные зоны и обеспечивается ударное измельчение материала;

- в определении областей применения вибромельниц с ударным и истирающим способом измельчения.

Реализация рекомендаций и выводов работы.

Разработка предложений и рекомендаций по повышению эффективности горизонтальных вибрационных мельниц, экспериментальный метод определения сдвигов фаз и коэффициентов диссипативных сил, инженерная методика определения мощности привода трубной горизонтальной вибрационной мельницы приняты для использования при проектировании вибрационных мельниц ФГУП ГИГХС.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены:

- на Московском семинаре студентов и молодых учёных МГТУ (Москва, МГТУ, 2002 г.);

- на Московском межвузовском семинаре студентов и молодых учёных «Экологическая безопасность и устойчивое развитие» (Москва, МГТУ, 2004 г.);

- на Международной научно-практической конференции «Неделя Горняка - 2005» (Москва, МГТУ, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 научных статьи.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, включает 72 рисунка, 7 таблиц, список литературы из 111 наименований, 4 приложения.

Подобные работы
Назаров Константин Сергеевич
Повышение эффективности вибрационных грохотов для классификации трудногрохотимого минерального сырья
Слесарев Борис Вячеславович
Обоснование параметров и разработка средств повышения эффективности эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов
Лебедев Сергей Владимирович
Повышение эффективности работы тормозных систем шахтных подъемных установок с асинхронным приводом
Пашкин Леонид Николаевич
Повышение эффективности системы технического сервиса горного погрузочного оборудования в условиях ОАО "Апатит"
Макаров Владимир Николаевич
Исследование и разработка энергетических методов повышения эффективности шахтных установок главного проветривания (УГП) с центробежными вентиляторами
Фролов Александр Петрович
Повышение эффективности эксплуатации рудничных поршневых компрессорных установок путем совершенствования воздухораспределительных органов
Титов Сергей Владимирович
Обоснование и выбор критериев оценки параметров угледобывающих комплексов с целью повышения эффективности их применения
Линник Владимир Юрьевич
Повышение эффективности функционирования шнековых исполнительных органов очистных комбайнов в различных условиях применения
Михайлов Александр Викторович
Повышение эффективности машин для добычи фрезерного торфа с пооперационно адаптированными щеточными рабочими органами
Шишкин Павел Витальевич
Повышение эффективности гидромеханизированной добычи железомарганцевых конкреций на шельфе Балтийского моря

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net