Енергетичний аналіз дроблення рудних матеріалів асиметричним навантаженням
Loading...
Files
Date
2022
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Зниження енерговитрат і підвищення ефективності дезінтеграції рудної маси шляхом управління її напружено-деформованим станом у дробарках 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 розтягуючі горизонтальні напруження, 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 потрібно і можна створювати в щокових дробарках зі складним рухом щоки, в конусних дробарках, у валкових дробарках з різною швидкістю обертання валків. Це відповідає моделі найбільш ефективного ковзного стиснення. 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 рудної сировини.
ENG: Purpose. Reducing energy consumption and increasing the efficiency of the disintegration of the ore mass by managing its stress-strain state in crushers based on mathematical modeling and the use of established patterns of stress and deformation in the rock when interacting with the working tool. Methodology. 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 is 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. Findings. Asymmetric loading of the rock is necessary and can be created in jaw crushers with a complex movement of the jaw, in cone crushers, in roller crushers with different speeds of rotation of the rollers. This corresponds to the model of the most effective sliding compression. Originality. With asymmetric contact tangential stresses in a deforming solid body, tensile horizontal stresses are formed, while the numerical values of these stresses increase with an increase in the coefficient of contact friction, and the compressive strength limit and the specific energy of destruction of the rock significantly decrease. Practical value. Creation of asymmetric load conditions using contact friction forces, taking into account the frictional and strength characteristics of the collapsing material, will allow to significantly reduce energy consumption during the disintegration of ore raw materials.
ENG: Purpose. Reducing energy consumption and increasing the efficiency of the disintegration of the ore mass by managing its stress-strain state in crushers based on mathematical modeling and the use of established patterns of stress and deformation in the rock when interacting with the working tool. Methodology. 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 is 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. Findings. Asymmetric loading of the rock is necessary and can be created in jaw crushers with a complex movement of the jaw, in cone crushers, in roller crushers with different speeds of rotation of the rollers. This corresponds to the model of the most effective sliding compression. Originality. With asymmetric contact tangential stresses in a deforming solid body, tensile horizontal stresses are formed, while the numerical values of these stresses increase with an increase in the coefficient of contact friction, and the compressive strength limit and the specific energy of destruction of the rock significantly decrease. Practical value. Creation of asymmetric load conditions using contact friction forces, taking into account the frictional and strength characteristics of the collapsing material, will allow to significantly reduce energy consumption during the disintegration of ore raw materials.
Description
М. Маліч: ORCID 0000-0003-4967-5378
Keywords
рудні матеріали, дезінтеграція, асиметричне навантаження, дробарки, енергія руйнування, ore materials, disintegration, asymmetric load, crushers, energy of destruction, ККГЗТ
Citation
Маліч М. Г. Енергетичний аналіз дроблення рудних матеріалів асиметричним навантаженням. Теорія і практика металургії. 2022. № 3 (134). С. 38–44.