УДК 621.926
студент 4 курса, гр. ОМ 91
Научный руководитель:
доц., к. т.н.
кафедра ЕМОЕВ
Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"
Украина, г. Киев
МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ДРОБЛЕНИЯ ПО ТРЕНИЮ
MODELING SELECTIVE CRUSHING ON FRICTION
В последние годы наблюдается тенденция снижения качества добытого угля за счет увеличения зольности и степени измельчения горной массы, потому реализация эффективных методов сухого обогащения мелких классов угля в условиях шахт особенно актуальна. Создание компактного и энергоемкого оборудования машин для обогащения угля позволит значительно уменьшить транспортные расходы при доставке на обогатительные фабрики.
Среди методов сухого обогащения горной массы, которая состоит из компонентов, которые имеют разные коэффициенты трения, следует отметить метод сухого обогащения по трению [1, 2]. Предложенные схемы методом обогащения по трению по ряду причин не нашли широкого применения. Главным недостатком существующих схем обогащения по трению возможно считать сложность процесса взаимодействия компонентов во время их движения, и как следствие, почти одинаковую траекторию движения частей компонентов.
Для устранения данного недостатка авторами предложена новая схема сухого обогащения по трению, которая предусматривает силовое отделение частей одного компонента от другого. Принцип работы машины обогащения по трению представлен на рис. 1.
Машина избирательного дробления работает таким образом. Горная масса из питателя 2 попадает в пространство между дисками 1, которые вращаются в одну сторону. Под действием сил трения частики породы увлекается дисками 1 и измельчаясь попадаю в приемный бункер породы 4. Действие сил трения на куски угля достаточно для вращения часки и недостаточно для их захвата и измельчения, в следствие сравнительно меньшего значения коэффициента трения угля сравнительно с коэффициентом трения породы. При этом диски 1 разгоняют и забрасывают части угля в приемный бункер угля 3.
Рис. 1. Схема работы дисковой машины избирательного дробления.
Рассмотрим процесс взаимодействия гной массы с дисками обогатительной машины (рис. 2).
 |
Рис. 2. Схема определения момента дробления горной породы.
В процессе вращения дисков со скоростью 
происходит захват горной массы. Начало взаимодействия характеризует угол 
. При дроблении горной массы со средним размером куска горной породы 
достигаются контактные давления 
равные пределу порочности горной породы 
. Горная порода стремится выйти из зоны разрушения, в результате чего появляется тангенциальная составляющая 
. Нормальная и тангенциальная составляющая связана законом Кулона:
,
где 
- коэффициент трения породи по поверхностям дисков обогатительной машины.
Найдем необходимый момент для вращения дисков при дроблении породы путем рассмотрения элементарной части дуги шириной 
и высотой 
на радиусе дробления 
. Площадь элементарной части дуги 
:
.
Момент от действия тангенциальных сил на элементарной части дуги 
с положением на дуге
:
. (1)
Проинтегрируем левую и праву части уравнения:
.
Окончательно зависимость для определения крутящего момента 
и мощности 
необходимых для вращения дисков обогатительной машины учетом коэффициента заполнения камеры дробления 
:
, 
.
Выводы.
Полученная зависимость позволяет определить основные энергосиловые параметры дисковой обогатительной машины, основываясь на физико-механических свойства горной породы и геометрических параметрах зоны дробления.
Литература.
1. Самилін В., Білецький В. Спеціальні методи збагачення корисних копалин. - Донецьк: Східний видавничий дім, 20с.
2. Берт гравитационного обогащения: Пер. с англ./ Пер. . – М.: Недра, 19с.
Аннотация.
В статье представлено исследование процесса обогащение угля по трению. Для нахождения энергосиловых параметров процесса обогащения рассмотрена равновесие элементарной части зоны дробления горной породы.
Presented research on the coal preparation process friction. To find the power parameters of the enrichment process is considered part of the balance of the unit area of rock crushing.
Ключевые слова.
обогащение, диск, контактное давление
concentration, drive, contact pressure
