Обґрунтування режимів роботи та конструктивних параметрів вібраційно-пневматичних закладальних машин з кільцевим ежектором - Автореферат

Подальший розвиток досліджень процесів вібро-пневмотраспортування закладальних матеріалів потребує встановлення закономірностей руху закладального матеріалу на завантажувальній ділянці ежекторних машин, витікання стиснутого повітря з кільцевого ежектора та пневмотранспортування з ежектуванням повітря із атмосфери. Таким чином, встановлення закономірностей руху закладальних матеріалів під дією віброаеродинамічних сил і витікання стиснутого повітря з кільцевого ежектора та обґрунтування режимів роботи та конструктивних параметрів вібраційно-пневматичних закладальних машин із кільцевим ежектором є актуальним науковим завданням, що має важливе практичне значення для гірничодобувної галузі. Для досягнення поставленої мети поставлені та розвязані наступні завдання: встановити закономірності руху закладального матеріалу на завантажувальній ділянці ВПМ із кільцевим ежектором, що визначають зважений стан матеріалу з урахуванням комплексного віброаеродинамічного впливу; визначити залежності між основними параметрами стиснутого повітря в магістралі, що подає повітря, і параметрами аеросуміші в транспортному трубопроводі з урахуванням дальності транспортування та інтегрального коефіцієнта опору руху аеросуміші; визначити вплив кута взаємодії потоків повітря на втрати кінетичної енергії змішаного потоку аеросуміші в кільцевому ежекторі та встановити закономірності зміни основних параметрів стиснутого повітря при його витіканні з кільцевого ежектора ВПМ; обґрунтувати конструктивні параметри та режими роботи ВПМ із кільцевим ежектором з урахуванням фізико-механічних властивостей закладального матеріалу та параметрів стиснутого повітря, що подається. Втрати енергії на змішування потоків повітря в вібраційно-пневматичній машині з кільцевим ежектором прямо пропорційні куту (e) нахилу кільцевої щілини ежектора до напрямку транспортування, при цьому раціональне відношення площ перетину транспортного трубопроводу та зрізу кільцевої щілини ежектора перебуває в діапазоні від 2 до 4 при e=0 і орієнтації зрізу кільцевої щілини ежектора перпендикулярно до осі транспортного трубопроводу. дістали подальший розвиток теорія й практика процесів вібропневтранспортування та витікання стиснутого повітря з кільцевого ежектора: теоретично та експериментально визначено, що: залежності довжини ділянки стабілізації та середньої швидкості руху аеросуміші на завантажувальній ділянці при швидкості вібротранспортування більше 0,15 м/с від параметрів віброаеродинамічної дії мають лінійну залежність; при максимально можливій дальності транспортування продуктивність ВПМ з кільцевим ежектором прямо пропорційна витратам стисненого повітря, що підводиться, а втрати енергії на змішування потоків повітря прямо пропорційні куту нахилу кільцевої щілини ежектора до напряму транспортування; використання геометричних особливостей кільцевого ежектора дозволяє підвищити дальність транспортування в 1,5? 2 рази.У той же час, для реалізації сучасних технологій видобутку корисних копалин із закладкою виробленого простору, у тому числі для зведення бутових смуг високої відносної щільності, необхідно вирішити ряд завдань, а саме: встановлення закономірностей руху закладального матеріалу на завантажувальній ділянці ежекторних машин, витікання стиснутого повітря з кільцевого ежектора та пневмотранспортування з ежектуванням повітря із атмосфери. Тому, встановлення закономірностей руху закладальних матеріалів під дією віброаеродинамічних сил і витікання стиснутого повітря з кільцевого ежектора та обґрунтування режимів роботи та конструктивних параметрів вібраційно-пневматичних закладальних машин із кільцевим ежектором є актуальним науковим завданням, що має важливе практичне значення для гірничодобувної галузі. При дослідженні вібраційного впливу на закладальний матеріал, що завантажується, застосована відома у вібротехніці залежність uв,сер = (k1 - k2sinb )Awcosd , де uв,сер - середня швидкість руху матеріалу на вібраційній ділянці в зоні завантаження, м/с; k1 і k2 - емпіричні коефіцієнти, що залежать від фізико-механічних властивостей матеріалу, що транспортується (для матеріалів з обємною густиною rm =2,0?2,2 т/м3 орієнтовно k1=1?1,08 і k2=2?1,8); b - кут нахилу вібруючої поверхні до обрію, градусів; А - амплітуда коливань вібраційного лотка ВПМ, м; w - змушена частота коливань вібролотка, Гц; d - кут напрямку дії сили, що змушує вібролоток до коливань, градусів; g - прискорення вільного падіння, м/с2. Одержавши певну початкову швидкість uв,сер у напрямку транспортування переміщуваний матеріал захоплюється потоком повітря, що ежектується з атмосфери, в транспортний трубопровід, у якому здійснюється його переміщення швидкісним напором стиснутого повітря (аеродинамічний вплив). Для цього випадку математичним перетворенням системи рівнянь, складеної для опису процесу транспортування закладального матеріалу ВПМ, в роботі отримане наступне визначальне рівняння ue,сер = , (1) де ue,сер і uc,сер - середні швидкості ежектуємого та ежектуючого потоків повітря, м/с; ra, re і rc -

Основний зміст роботи