Науковий вісник НГУ

Плоска задача визначення зусиль для руйнування шматків у дезінтеграторах при захопленні товстим шаром

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2022

Останнє оновлення: 23 липня 2022

Опубліковано: 11 липня 2022

Перегляди: 2204

Authors:

О.О.Титов, orcid.org/0000-0001-6794-8240, Національний технічний університет “Дніпровська політехніка”, м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.П.Надутий, orcid.org/0000-0002-2453-0351, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова, м. Дніпро, Україна

K.В.Бабій, orcid.org/0000-0002-0733-2732, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д.Л.Колосов, orcid.org/0000-0003-0585-5908, Національний технічний університет “Дніпровська політехніка”, м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.Ю.Кухар, orcid.org/0000-0002-1849-4489, Національний технічний університет “Дніпровська політехніка”, м. Дніпро, Україна, e‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (3): 067 - 075

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-3/067

Abstract:

Мета. Встановлення аналітичних залежностей руйнівних напружень, що діють на шматок неізометричної форми під час квазістатичної деформації відносно товстого шару гірничої маси в дезінтеграторах, від параметрів форми шматка, просторової орієнтації шматка, а також відносної крупності шматка у шарі, з урахуванням дискретного характеру прикладання контактних зусиль.

Методика.  Плоска схема контактів шматка неізометричної форми в товстому шарі гірничої маси отримана через композицію центрального прямокутного шматка та круглих шматків середнього для даного шару розміру. Розподіл компонентів напружень у шарі гірничої маси прийнято на основі класичної теорії пружності й теорії сипкого середовища. В якості критерію руйнування шматка у складному напруженому стані використано критерій геомеханіки, що показує зв’язок еквівалентного руйнівного напруження й межи міцності породи на стиск. Усі силові схеми навантаження шматка зведені до триточкових схем вигину й двоточкових схем зрізу, як поперек довгої, так і поперек короткої сторін шматка, з аналізу яких находимо найбільш небезпечний у конкретному випадку варіант. Застосована безрозмірна параметризація як для завдання геометричних параметрів шматків, так і для аналізу сумарних руйнівних напружень.

Результати. Отримані аналітичні залежності еквіва-лентних руйнівних напружень для шматка витягнутої форми в залежності від відносної довжини шматка, відносної крупності шматка у шарі, кута орієнтації шматка відносно напряму максимального головного напруження й коефіцієнта бічного розпору у шарі породи. Установлено, що лещадні шматки, особливо ті, що є дрібнішими за середній розмір у шарі, руйнуються переважно від реалізації схем вигину поперек довгої сторони, форма уламків поліпшується за рахунок зменшення відносної довжини шматка. Підвищення однорідності силового поля в робочій зоні дезінтегратора також призводить до поліпшення форми уламків. З іншого боку, у міру наближення форми шматка до ізометричної, а також збільшення відносної крупності шматка у шарі, зростає ймовірність реалізації схем зрізу та зменшується ймовірність реалізації схем вигину, у тому числі з погіршенням форми уламків порівняно з вихідним шматком. При цьому доведена аналітично наявність більших величин руйнівних напружень для лещадних дрібних шматків порівняно з ізометричними великими, за інших рівних умов.

Наукова новизна. Обґрунтована універсальність застосування триточкової схеми вигину шматка неізометричної форми в поєднанні зі двоточковою схемою його зрізу для аналізу руйнування в товстому шарі гірничої маси. Уперше отримані залежності еквівалентних руйнівних напружень для неізометричного шматка від його відносної довжини, його відносної крупності у шарі, кута відхилення головної осі шматка від напрямку головного напруження й коефіцієнта бічного розпору у шарі.

Практична значимість. Отримані результати дозволять здійснювати обґрунтований вибір параметрів робочих органів дезінтеграторів для руйнування матеріалів у товстому шарі, а також прогнозувати зміну частки лещадних шматків у процесі дезінтеграції. Вони дають змогу визначити ключові параметри робочих органів для нових конструкцій дезінтеграторів. Це створює основу для розробки методик розрахунку робочих органів сучасних зразків дробарно-подрібнювального обладнання.

Ключові слова: дезінтегратор, товстий шар, складний напружений стан, лещадний шматок, вигин, зріз, коефіцієнт бічного розпору

References.

1. Bozhyk, D. P., Sokur, M. I., Biletskii, V. S., Shevchuk, Yu. V., & So­kur, I. M. (2017). Research oт the state and development of production of cotstructiot materials from natural building stone. Zbahachennia korysnykh kopalyn, naukovo-tekhn. zbirnyk, 68(109), 3-12.

2. Sokur, M. I., Biletskii, V. S., Vedmid, I. A., & Robota, Ye. M. (2020). Ore preparation (crushing, grinding, classification): monograph. Kremenchutskyi Natsionalnyi Universytet im. M. Ostrohradskoho, Akademiia Hyrnychykh Nauk Ukrainy: PP Shcherbatykh O. V., Kremenchuk.

3. Sokur, M. I., Biletskii, V. S., Yehurnov, O. I., Vorobyov, O. M., Smyr­nov, V. O., & Bozhyk, D. P. (2017). Preparation of minerals for enrichment: monograph. Kremenchutskyi Natsionalnyi Universytet im. M. Ostrohradskoho, Akademiia Hyrnychykh Nauk Ukrainy: PP Shcherbatykh O. V., Kremenchuk.

4. Nadutyi, V., Tytov, O., & Cheberiachko, I. (2018). Hereditary model of loose mined rock layer deformation in disintegrators. E3S Web of Conferences, Ukrainian School of Mining Engineering, 60, 00033. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000033.

5. Solona, O. V. (2020). Controlled vibrating mill for grinding bulk medium. Vibratsii v tekhnitsi ta tekhnolohiiakh, 4(99), 11-20.

6. Belmas, I., Kogut, P., Kolosov, D., Samusia, V., & Onyshchenko, S. (2019). Rigidity of elastic shell of rubber-cable belt during displacement of cables relatively to drum. International Conference Essays of Mining Science and Practice, 109, 00005. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900005.

7. Ilin, S., Adorska, L., Samusia, V., Kolosov, D., & Ilina, I. (2019). Conceptual bases of intensification of mining operations in mines of Ukraine based on monitoring and condition management of mine hoisting systems. International Conference Essays of Mining Science and Practice, 109, 00030. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900030.

8. Babets, D., Sdvyzhkova, O., Shashenko, O., Kravchenko, K., & Cabana, E. C. (2019). Implementation of probabilistic approach to rock mass strength estimation while excavating through fault zones, Mining of Mineral Deposits, 13(4), 72-83. https://doi.org/10.33271/mining13.04.072.

9. Sdvyzhkova, О., Golovko, Y., Dubytska, M., & Klymenko, D. (2016). Studying a crack initiation in terms of elastic oscillations in stress strain rock mass, Mining of Mineral Deposits, 10(2), 72-77.

10. Pryadko, N. C., & Ternovaya, E. V. (2016). Controlled vibrating mill for grinding bulk medium. Tekhnicheskaya Mekhanika, (4), 104-111.

11. Nadutyi, V. P., Tytov, O. O., Kolosov, D. L., & Sukhariev, V. V. (2020). Influence of particles geometry on the efficiency of operation of quasistatic and inertial disintegrators, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Iniversytetu, (6), 21-27. https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/021.

12. Efimov, V. P. (2016). Determination of tensile strength of rocks based on the results of testing disk samples with a central hole. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh, 5, 54-60.

• < Попередня
• Наступна >