1 Харківський національний автомобільно-дорожній університет(ХНАДУ) Механічний факультет Кафедра будівельних і дорожніх машин ім. А.М. Холодова ІЛЮСТРАТИВНИЙ МАТЕРІАЛ ДО ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТУ Магістра ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНОГО СТАНУ БАРАБАНУ КУЛЬОВОГО МЛИНА З МЕТОЮ ВДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ Завідувач кафедри, д-р техн. наук, професор Є.С.Венцель Нормоконтролер, канд. техн. наук, доцент О.В.Щукін Керівник, канд. техн. наук, доцент О.В.Єфименко Студент гр. Мм – 62 С.В.Смірнов Харків – 2017

2 СХЕМА ВИРОБНИЦТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ ПО МОКРОМУ СПОСОБІ 1 – глина з кар'єру; 2 – подача води; 3 – глинозбовтувачі; 4 – подача глиняної суспензії в сировинний млин; 5 – вапняк з кар'єру; 6 -дробарка; 7 – дозатори; 8 – сировинний млин; 9 – шламбасейни; 10 – дозатор шламу; 11 – обертова піч; 12 – подача палива; 13 – транспорт клінкера; 14 – склад клінкера; 15 – дроблення і дозування гіпсу; 16 – склад гіпсу; 17 – трубний млин ; 18 – пневматичний насос; 19 – компресор; 20 – склад; 21 – упакування цементу.

3 КОНСТРУКЦІЇ ШАРОВИХ МЛИНІВ

4 ВИД ЗАГАЛЬНИЙ

5 ОГЛЯД КОНСТРУКЦІЙ ГУМОВИХ ФУТЕРОВОК РОБОЧИХ ПОВЕРХОНЬ ПОДРІБНЮВАЛЬНОГО ОБЛАДНАННЯ

6 Великий внесок у створення гумових футеровок і методів їхнього розрахунку внесли такі вчені як Валентин Никитич Потураев, Володимир Петрович Надутий, Віталій Илларионович Дырда, Євгеній Федорович Чижик, Владислав Анатолійович Настоящий Гумові футеровки мають ряд переваг перед металевими бронеплитами: - знижують вага комплекту футеровки, час монтажу і ремонту; - витрата куль; - збільшують продуктивність млинів; - зменшують зміст заліза в продуктах здрібнювання. Виконано огляд методик розрахунку геометричних параметрів гумових футеровок. У їхній основі лежить або чисто експериментальний підхід на основі спостереження за футеровкою при її навантаженні, або сполучення теоретичних формул з експериментально отриманими показниками. АНАЛІЗ ПИТАННЯ

7 У якості одного з таких методів може бути застосована хвильова теорія удару, відповідно до якої протікання удару характеризується поширенням хвиль деформацій у співударяющих тілах(7) Відповідно до хвильової теорії, протікання удару характеризується поширенням деформацій і напруг у тілах що співударяються у вигляді хвиль. Поширення подовжньої хвилі, при зіткненні металевої кулі з гумової футеровочною плитою, може бути наочно показане на графічному прикладі, що дозволить проілюструвати дійсні процеси і загальну природу пружних збурювань. ХВИЛЬОВІ ПРОЦЕСИ ПРИ УДАРІ КУЛІ ПО ФУТЕРУВАЛЬНІЙ ГУМОВІЙ ПЛИТІ

8 МЕТА І ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕНЬ Метою даної роботи є дослідження навантаженого стану барабану на основі хвильової теорії удару з метою створення нових конструкцій гумових футеровок. Задачі: -Розробка методики розрахунку параметрів гумових футеровочних елементів на основі хвильової моделі удару вільно падаючого тіла об поверхню футеровки. - Обґрунтувати перспективність використання в гумових футеровках повітряних порожнин, - врахувати при розрахунку гумової футеровки хвильові процеси, що виникають при ударному навантаженні; - порівняти міцність футеровочних елементів з напругами, що виникають при ударі, і забезпечити їхній рівень більш низьким, ніж напруги, що допускаються для матеріалу футеровки.

9 МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ТОВЩИНИ ГУМОВОЇ ФУТЕРОВКИ З ПОВІТРЯНИМ ЗАЗОРОМ

10 ХВИЛЬОВА ДІАГРАМА ПРЦЕСУ СПІВУДАРУ КУЛІ І ГУМОВОЇ ФУТЕРОВОЧНОЇ ПЛИТИ З ПОВІТРЯНИМ ЗАЗОРОМ

11 V0V0 V0V0 F1F1 M l 1 =d F2F2 l2=Hl2=H р1р1 р2р2 а) до удару m N NVl2l2 б) під час удару УДАРНА СИСТЕМА V0 – швидкість ударника; V – миттєва швидкість контактної площадки; М – маса ударника; d = l 1 – діаметр ударника; H = l 2 – товщина футеровочного елемента; F 1, F 2 – площі поперечного переріза ударника і ударного тіла; 1, 2 – щільності матеріалів, із який виготовлені ударник і ударяєме тіло

12 ЗАЛЕЖНІСТЬ ВЕЛИЧИНИ КОНТАКТНОЇ СИЛИ ВИНИКАЮЧОЇ У ПРЦЕСІ УДАРНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ВІД ВИСОТИ ПОВІТРЯНОГО ЗАЗОРУ Зниження впливу ударного навантаження можна досягти шляхом введення в конструкцію футеровочних елементів повітряної порожнини як граничну поверхню, що локалізує вогнища концентрації енергії.

13 ЗАЛЕЖНІСТЬ МАКСИМАЛЬНИХ НАПРУЖЕНЬ ВІД ТОВЩИНИ ФУТЕРОВОЧНОЇ ПЛИТИ Згідно приведених графіків видно що міцність футерувальної плити з повітряним зазором забезпечується до товщини 35 мм у той же час міцність традиційної гумової футеровки забезпечується до товщини 45 мм.

14 КОНТУР КУЛЬОВОГО ЗАВАНТАЖЕННЯ Для визначення зусиль які діють на барабан кульового млина побудовано контур кульового завантаження. Встановлено, що застосування гумової футеровки буферної конструкції дозволяє знизити навантаження на корпус барабана в 1,5 рази.

15 ВИСНОВКИ 1 Розраховано, що якщо величина прогину кулі гуми над повітряним зазором не перевищує висоти зазору, то передача ударних навантажень на поверхню барабану відсутня. 2 Введення в конструкцію футеровки повітряного зазору дозволяє знижувати напруги в матеріалі футеровки в 1,4-1,9 разів у порівнянні з суцільними гумовими плитами. 3 Геометричні параметри запропонованої конструкції гумової футеровки згідно виконаних теоретичних досліджень для млина МКТ 3,2х15 м складають: довжина а = 0,5 м; ширина b = 0,36 м; максимальна висота H = 0,8 м.; висота повітряного зазору h = 0,025 м. 4 Зазначені параметри забезпечують взаємозамінність гумових футеровочних елементів з металевими бронеплитами, що дозволяє збільшити час міжремонтних циклів, підвищити продуктивність, зменшити металоємність і енергоємність устаткування. 5 Виконано розрахунок мінімально припустимої товщини гумової футеровки для млина МКТ 3200 х працюючої з кулями, що мелють, крупністю d = 80 мм. 6 Розрахована мінімальна товщина гумової футеровочної плити - 35 мм добре співугоджується з рекомендаціями з застосування гумових футеровок у кульових млинах.

16 ВИСНОВКИ 7 Для даного приклада теоретично досліджений вплив висоти повітряної порожнини h 0 на контактні навантаження і деформації при зіткненні куль з футеровками спеціальної конструкції. 8 Встановлено, що повітряна порожнина висотою від 5 до 25 мм знижує контактні навантаження в 1, рази в порівнянні з традиційної футеровкою, навіть при наявності контакту шару гуми з поверхнею, що захищається. 9 Проведено дослідження ударного навантаження для футеровочної плити традиційної конструкції та для футеровочної плити з повітряною порожниною; 10 Встановлено, що застосування буферної футеровки дозволяє знизити навантаження на опори у 1,2 рази. 11 Таким чином використання буферної гумової футеровки має ряд переваг в порівнянні з млинам укомплектованим традиційною гумовою футеровкою, а саме: - зменшення навантаження на барабан; - зменшення енергії, що споживається; - зменшення навантажень на опори і як наслідок збільшення терміна їх праці; - термін служби буферної гумової футеровки у 1,5 рази більший ніж у футеровки традиційної конструкції.