Науковий вісник НГУ

Обґрунтування раціональних параметрів проєктування дробарної машини з двома рухомими щоками

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2024

Останнє оновлення: 29 жовтня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 854

Authors:

І. Мацюк*, orcid.org/0000-0002-0861-0933, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. Федоскіна, orcid.org/0000-0003-3719-8375, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І. Соколов, orcid.org/0000-0001-8366-4301, Український державний університет науки і технологій, Навчально-науковий інститут “Придніпровська державна академія будівництва та архітектури”, м. Дніпро, Україна, e-mail:, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент 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. 2024, (5): 045 - 050

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-5/045

Abstract:

Мета. Розробка конструкції механізму дробильної двощокової машини зі складним рухом щок, що забезпечує зміну кута захоплення шматків матеріалу в дуже невеликому діапазоні.

Методика. У роботі виконане теоретичне дослідження важільного механізму четвертого класу, як основи двощокової дробарки, за допомогою програмного продукту Mathcad 15. Дослідження виконано на векторному поданні ланок шарнірного механізму. Розробка та аналіз конструктивних рішень виконувалася з використанням програмного продукту Autocad, що знижує ризик помилок і підвищує якість процесу проєктування.

Результати. У роботі теоретично визначені раціональні геометричні параметри двощокової дробарної машини з оптимальним значенням кута захоплення, камера дроблення якої сформована замкненим контуром плоского важільного механізму четвертого класу та запропоновано нове конструктивне рішення механізму регулювання розвантажувальної щілини дробарки із двома рухомими щоками й нижнім кріпленням ексцентрикових вузлів. Розроблений пристрій у вигляді окремих блоків виконано із можливістю їх простого монтажу та демонтажу, що забезпечує швидкість і якість заміни футерувальних плит або наплавочного відновлення зношеної робочої поверхні щок. Відносний рух щок забезпечує дроблення кусків матеріалу із потрібним коефіцієнтом дроблення. Геометричні параметри отримані методом кінематичного синтезу. Теоретично визначені раціональні геометричні параметри камери дроблення двощокової дробарки, отримані залежності зміни кута захвату за висотою рухомої щоки за період руху та зміни ходу стиснення, що забезпечує силову взаємодію робочої поверхні щок із матеріалом.

Наукова новизна. Доведено, що чотирикутний замкнений контур важільного механізму четвертого класу може бути використаний як дробарна камера двощокової дробарки. Дві ланки замкненого контуру виконують функції щок, що руйнують куски матеріалу. При цьому кут захоплення може змінюватися в невеликих межах, забезпечуючи оптимальність процесу дроблення. Встановлено, що розглянутий варіант геометрії шестиланкового механізму четвертого класу має тільки два складення. Наведено алгоритм пошуку складань з метою виявлення таких, що близько розташовані.

Практична значимість. Результати проведених у роботі досліджень дають теоретичне підґрунтя та алгоритм визначення оптимальних параметрів двощокової дробарки, що можуть бути використані на стадії проєктування подібних дробарних машин. Розроблене конструктивне рішення регулювання розвантажувальної щілини розширює сферу застосування двощокових дробарок. Отримані залежності зміни кута нахилу й перебігу робочої поверхні щоки за період дозволяють розробляти раціональний режим дроблення матеріалу.

Ключові слова: дроблення, щокова дробарка, важільний механізм, кут захоплення, шестиланковий механізм

References.

1. Holmberg, K., Kivikytö-Reponen, P., Härkisaari, P., Valtonen, K., & Erdemir, A. (2017). Global energy consumption due to friction and wear in the mining industry. Tribology International, 115(6), 116-139. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2017.05.010.

2. Cleary, P. W., & Sinnott, M. D. (2015). Simulation of particle flows and breakage in crushers using DEM: Part 1–Compression crushers. Minerals Engineering, 74, 178-197. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2014.10.021.

3. Johansson, M., Bengtsson, M., Evertsson, M., & Hulthén, E. (2017). A fundamental model of an industrial-scale jaw crusher. Minerals Engineering, 105, 69-78. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2017.01.012.

4. Barrios, G. K., Jiménez-Herrera, N., Fuentes-Torres, S. N., & Tavares, L. M. (2020). DEM simulation of laboratory-scale jaw crushing of a gold-bearing ore using a particle replacement model. Minerals, 10(8), 717. https://doi.org/10.3390/min10080717.

5. Murithi, M., Keraita, J. N., Obiko, J. O., Mwema, F. M., Wambua, J. M., & Jen, T. C. (2022). Optimisation of the swinging jaw design for a single toggle jaw crusher using finite element analysis. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 1-8. https://doi.org/10.1007/s12008-022-01044-3.

6. Oduori, M. F., Munyasi, D. M., & Mutuli, S. M. (2016). Analysis of the single toggle jaw crusher force transmission characteristics. Journal of Engineering, 1-9. https://doi.org/10.1155/2016/1578342.

7. Sinha, R. S., & Mukhopadhyay, A. K. (2016). Failure analysis of jaw crusher and its components using ANOVA. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 38, 665-678. https://doi.org/10.1007/s40430-015-0393-6.

8. Mwangi, P. N. U., Muvengei, O. M., & Mbuya, T. O. (2022, March). Review of discrete element modelling in optimisation of energy consumption of a single-toggle jaw crusher. In Proceedings of the Sustainable Research and Innovation Conference, 251-259. https://doi.org/10.3926/jiem.3606.

9. Deepak, B. B. V. L., & Bahubalendruni, M. R. (2017). Numerical analysis for force distribution along the swing jaw plate of a single toggle jaw crusher. World Journal of Engineering, 14(3), 255-260. https://doi.org/10.1108/WJE-07-2016-0025.

10. Abuhasel, K. A. (2019). A comparative study of regression model and the adaptive neuro-fuzzy conjecture systems for predicting energy consumption for jaw crusher. Applied Sciences, 9(18), 3916. https://doi.org/10.3390/app9183916.

11. Zhong, X., Niu, X., Ji, Q., & Shen, X. (2020, September). Simulation Analysis of Cavity Shape of Compound Pendulum Jaw Crusher. In Journal of Physics: Conference Series, 1637(1), 012130. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1622/1/012023.

12. Hristova, T., Yanev, A., & Savov, N. (2018). Determination of the influence of jaw movement frequency of jaw crusher on energy consumption. Annals of the University of Petrosani-Electrical Engineering, 20, 1454-8518. Retrieved from https://www.upet.ro/annals/electrical/doc/2018/Annals%20Electric%202018%20v1.pdf.

13. Elgendi, E. O., & Shawki, K. (2021, December). Automated process control system of Jaw crusher production. In Journal of Physics: Conference Series, 2128(1), 012034. IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2128/1/012034.

14. Adetunji, A. R., Abioye, A. A., Isadare, D. A., & Akinluwade, K. J. (2015). Material Selection for Crusher Jaw in a Jaw Crusher Equipment. International Journal of Materials Engineering, 5(2), 17-22. https://doi.org/10.5923/j.ijme.20150502.01.

15. Samorodov, V., Bondarenko, A., Taran, I., & Klymenko, I. (2020). Power flows in a hydrostatic-mechanical transmission of a mining locomotive during the braking process. Transport problems, 15, 17-28. https://doi.org/10.21307/tp-2020-030.

16. Taran, I., & Klymenko, I. (2017). Analysis of hydrostatic mechanical transmission efficiency in the process of wheeled vehicle braking. Transport problems, 12, 45-56. https://doi.org/10.20858/tp.12.se.4.

17. Kravets, V., Samusia, V., Kolosov, D., Bas, K., & Onyshchenko, S. (2020). Discrete mathematical model of travelling wave of conveyor transport. II International Conference Essays of Mining Science and Practic, 168, 00030. https://doi.org/https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800030.

18. Haddad, J. S., Denyshchenko, O., Kolosov, D., Bartashevskyi, S., Rastsvietaiev, V., & Cherniaiev, O. (2021). Reducing Wear of the Mine Ropeways Components Basing Upon the Studies of Their Contact Interaction. Archives of Mining Sciences, 66(4), 579-594. https://doi.org/10.24425/ams.2021.139598.

• < Попередня
• Наступна >