Розробка наукових основ конструювання вібраційних машин для високоефективного сортування металургійної шихти - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук РОЗРОБКА НАУКОВИХ ОСНОВ КОНСТРУЮВАННЯ ВІБРАЦІЙНИХ МАШИН ДЛЯ ВИСОКОЕФЕКТИВНОГО СОРТУВАННЯ МЕТАЛУРГІЙНОЇ ШИХТИРоботу виконано на кафедрі „Механічне обладнання металургійних заводів” Криворізького металургійного факультету Національної металургійної академії України Міністерства освіти і науки України Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Учитель Олександр Давидович, Національна металургійна академія України, проректор, м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Франчук Всеволод Петрович, Національний гірничий університет, завідувач кафедри „Гірничі машини”, м. Захист відбудеться „2” грудня 2008 р. о 1230 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 Національної металургійної академії України за адресою: 49600 Дніпропетровськ, проспект Гагаріна, 4. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національної металургійної академії України за адресою: 49600 Дніпропетровськ, проспект Гагаріна, 4.У металургійній промисловості експлуатується велика кількість різних типів грохотів, що відрізняються площиною сіючої поверхні, конструкцією сит, динамічними параметрами, траєкторіями точок робочого органу і, залежно від встановленого приводу, короб виконує однорідні кругові, еліптичні або направлені коливання. Створення і конструювання високоефективних важконавантажених грохотів з неоднорідними коливаннями для сортування і транспортування металургійної шихти стримується відсутністю залежностей, звязуючих вертикальну складову амплітуди прискорень коливань, період „биття” (коли кутові швидкості валів віброзбуджувача не рівні один одному) з передавальним відношенням між валами інерційного приводу, і функцію висіву підрешітних фракцій по довжині просіваючої поверхні з положенням віброзбуджувача відносно центра мас грохота, що впливає на розподіл траєкторій точок робочого органу. Робота виконувалась за одним з наукових напрямів, що проводяться на кафедрі механічного обладнання Криворізького металургійного факультету НМЕТАУ, і спрямована на розробку і впровадження низькоенергоємних, високоефективних вібраційних машин для підготовки металургійної шихти перед спіканням і плавкою, що відповідає Національній програмі розвитку і реформування гірничо-металургійного комплексу України до 2010 року від 06.10.1998 р. Мета роботи полягає в розробці наукових основ конструювання і створення вібраційних машин з неоднорідними коливаннями з урахуванням впливу параметрів інерційного приводу і технологічного навантаження на кінематику руху точок робочого органу, що забезпечують підвищення якості сортування металургійної шихти перед спіканням и плавкою. У розвиток теорії динаміки мякоамортизованої вібромашини з неоднорідними коливаннями розроблена математична модель, що описує кінематику рухів точок робочого органу з одним або декількома інерційними віброзбуджувачами в холостому ході, а також з технологічним навантаженням, що дозволяє здійснити аналіз і синтез таких машин при конструюванні.Багатьма промисловими плавками доведено, що зменшення вмісту дріб’язків в шихті на 1% призводить, в середньому, до підвищення на 0,5...1% продуктивності доменної печі і зменшенню витрат коксу на 4…7 кг на тонну чавуну. Аналіз експлуатованих грохотів для виділення дріб’язку з металургійної шихти показав, що всі грохоти мають однотипну центромасну динамічну схему, де короб здійснює однорідні кругові, направлені коливання в зарезонансній області. Такі машини відрізняються високою стабільністю робочого режиму, кращою віброізоляцією, проте мають низьку ефективність грохочення - від 28% до 55%, оскільки інтенсивність дії робочого органу на матеріал невисока і розподілена по стадіях випадково, незалежно від його властивостей. Перший шлях повязаний зі збільшенням кількості грохотів, переходом на великі типорозміри, що потребує значних капітальних витрат, оскільки зростають площі й обсяги промислових споруд під ділянки грохочення, а реконструкція існуючих шихтопідготовок є складним завданням. Аналіз існуючих закордонних, вітчизняних конструкцій грохотів, способів інтенсифікації процесів грохочення засвідчив, що суттєве зростання ефективності сортування сировини може бути одержане при використанні грохотів з неоднорідними коливаннями робочого органу.Окремий випадок руху робочого органу вібраційного грохота, працюючого в режимі „биття” (коли кутові швидкості обертання відрізняються один від одного і їх співвідношення не перевищує 0,95) без урахування навантаження, розглянутий в роботі С. В. Шведа, в якій одержані основні закономірності, що описують вплив режиму „биття” на кінематичні параметри робочого органу. 3.1, рух робочого органу вібромашини, працюючої в режимі „биття”, з урахуванням технологічного навантаження, під дією збурювального зусилля обертових дисбалансних мас (не звязаних між собою кінематично), на підставі проведених досліджень, описується наступною системою рівнянь: На підставі досліджень (підтверджених експериментально) О. П.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ