Оцінка енергетичної ефективності щокових дробарок з простим і складним рухом щоки
Loading...
Files
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Оцінка енергетичної ефективності щокових дробарок з простим і складним рухом щоки на основі математичного моделювання та використання встановлених закономірностей напружень та деформацій у гірській породі при взаємодії з робочим інструментом. Методика. Використано комплексний метод узагальнення закономірностей теорії пружності та пластичності, закономірності розподілу контактних нормальних та дотичних напружень, рівняння граничного стану матеріалів, заснованих на критерії міцності Кулону; теорії ліній ковзання; зіставлення теоретичних результатів з експериментальними діаграмами «нормальне напруження-подовжня деформація» зразків; факти та явища руйнування гірських порід; узагальнення теоретичних закономірностей, що виникають при силовому контакті інструменту з породою в дробарках. Наукова новизна. При асиметричних контактних дотичних напруженнях в твердому тілі, що деформується, формуються горизонтальні напруження розтягую, при цьому чисельні значення цих напружень зі збільшенням коефіцієнта контактного тертя зростають, а межа міцності на стискання і питома енергія руйнування гірської породи суттєво знижується. Результати. Асиметричне навантаження породи створюється в щокових дробарках зі складним рухом щоки, в дробарках з простим рухом щоки реалізується більш енергоємне симетричне навантаження, що вимагає збільшувати потужність приводу. Практична значущість. Створення асиметричних умов навантаження з використанням сил контактного тертя з врахуванням фрикційних та міцнісних характеристик матеріалу, що руйнується, дозволять суттєво знижувати енергоспоживання при дезінтеграції у щокових дробарках зі складним рухом щоки.
ENG: Goal. Assessment of the energy efficiency of jaw crushers with simple and complex jaw movement based on mathematical modeling and the use of established patterns of stresses and deformations in the rock during interaction with the working tool. Method. A complex method of generalization of the laws of the theory of elasticity and plasticity, the laws of the distribution of contact normal and tangential stresses, the equation of the limit state of materials based on the Coulomb strength criterion was used; theories of slip lines; comparison of theoretical results with experimental diagrams of "normal stress-longitudinal strain" of samples; facts and phenomena of rock destruction; generalization of theoretical regularities that arise during the force contact of the tool with the rock in crushers. Scientific novelty. With asymmetric contact tangential stresses in a deforming solid body, horizontal tensile stresses are formed, while the numerical values of these stresses increase with an increase in the contact friction coefficient, and the compressive strength limit and the specific energy of destruction of the rock significantly decrease. The results. An asymmetric rock load is created in jaw crushers with a complex movement of the cheek, in crushers with a simple movement of the cheek, a more energy-intensive symmetrical load is implemented, which requires increasing the power of the drive. Practical significance. Creation of asymmetric load conditions using contact friction forces, taking into account the frictional and strength characteristics of the material being destroyed, will allow to significantly reduce energy consumption during disintegration in jaw crushers with complex jaw movement.
ENG: Goal. Assessment of the energy efficiency of jaw crushers with simple and complex jaw movement based on mathematical modeling and the use of established patterns of stresses and deformations in the rock during interaction with the working tool. Method. A complex method of generalization of the laws of the theory of elasticity and plasticity, the laws of the distribution of contact normal and tangential stresses, the equation of the limit state of materials based on the Coulomb strength criterion was used; theories of slip lines; comparison of theoretical results with experimental diagrams of "normal stress-longitudinal strain" of samples; facts and phenomena of rock destruction; generalization of theoretical regularities that arise during the force contact of the tool with the rock in crushers. Scientific novelty. With asymmetric contact tangential stresses in a deforming solid body, horizontal tensile stresses are formed, while the numerical values of these stresses increase with an increase in the contact friction coefficient, and the compressive strength limit and the specific energy of destruction of the rock significantly decrease. The results. An asymmetric rock load is created in jaw crushers with a complex movement of the cheek, in crushers with a simple movement of the cheek, a more energy-intensive symmetrical load is implemented, which requires increasing the power of the drive. Practical significance. Creation of asymmetric load conditions using contact friction forces, taking into account the frictional and strength characteristics of the material being destroyed, will allow to significantly reduce energy consumption during disintegration in jaw crushers with complex jaw movement.
Description
М. Маліч: ORCID 0000-0003-4967-5378
Keywords
гірські породи, теорії руйнування, щокова дробарка, контактне тертя, дотичні напруження, асиметрія, енергія руйнування, rocks, theories of destruction, jaw crusher, contact friction`, tangential stresses, asymmetry, energy of destruction, КГМ
Citation
Маліч М. Г., Кресс Д. В., Авраменко С. О. Оцінка енергетичної ефективності щокових дробарок з простим і складним рухом щоки. Теорія і практика металургії. 2023. № 1 (138). С. 19–24. DOI: https://doi.org/10.34185/tpm.1.2023.03.