ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИСТИРАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В ТЕРОЧНОЙ МЕЛЬНИЦЕ С РАБОЧИМ ОРГАНОМ, УПРАВЛЯЕМЫМ ГИРОСКОПОМ

Изложена научная основа работы терочной мельницы с рабочим органом, управляемым двухстепенным гироскопом, и реализован гироскопический принцип создания тангенциальных усилий истирания горных пород для их дезинтеграции с помощью двухстепенного гироскопа. Его научную основу составляют следующие четыре положения: сдвиговое истирание твердого геоматериала по энергоемкости на порядок величины эффективнее его разрушения с помощью сжатия; усилия истирания создаются за счет исключительно гироскопических сил с помощью двухстепенного гироскопа; а их величина прямо пропорциональна величине угловой скорости маховика гироскопа, его моменту инерции и угловой скорости его вращения вокруг оси силового привода; причем устойчивая работа осуществляется счет автоматического регулирования величины гироскопического момента по механизму отрицательной обратной связи. Создана физико-математическая модель нестационарного движение рабочего органа гироскопической терочной мельницы при наличии переменного по времени значения силы трения в подвесе и переменных по времени величин управляющих моментов электродвигателей. Разработана программа расчета динамических параметров гироскопической терочной мельницы с центральной загрузкой пород для реализации процесса истирания горных пород, спроектировать и провести экспериментальную проверку работоспособности ее экспериментального образца, имеющего эффективность работы более 0,01 т/ч/кВт. Доказано экспериментально, что работа разрушения частиц горных пород в гироскопической терочной мельнице описывается уравнением Риттингера, причем подведенная энергия затрачивается преимущественно на деформацию сдвига за счет касательных напряжений.

Ключевые слова

Горные породы, касательные напряжения, истирание, трение, гироскопическая терочная мельница, двухстепенный гироскоп, эффективность.

Номер: 12
Год: 2018
ISBN:
UDK: 621.926.77
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-12-0-168-176
Авторы: Грабский А. А., Покаместов А. В., Бобин В. А.

Информация об авторах: Грабский Александр Адольфович (1) — доктор технических наук, профессор, e-mail: a.a.grabsky@yandex.ru, Покаместов Александр Викторович (1)— аспирант, e-mail: pokamest@bk.ru, Бобин Вячеслав Александрович — доктор технических наук, e-mail: bobin_va@mail.ru, ИПКОН РАН, 1) МГИ НИТУ «МИСиС».

Библиографический список:

1. Аренс В. Ж. Горная наука. Понятия. Структурные схемы. — М.: НИТУ «МИСиС», 2016. — 48 с.

2. Науки о Земле. Вчера, сегодня, завтра. Материалы III международной научной конференции (г. Санкт-Петербург, июль 2017 г.). — СПб.: Свое издательство, 2017. — 42 с.

3. Перспективы развития технологии переработки углеводородных и минеральных ресурсов. Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием посвященная 55-летию кафедры автоматизации производственных процессов (Иркутск, 19—20 апреля 2017 г.). — Иркутск, изд-во ИРНИТУ, 2017. — 220 с.

4. Цыпин Е. Ф. Информационные методы обогащения полезных ископаемых. Учебное пособие. — Екатеринбург, Изд-во УГГУ, 2015. — 206 с.

5. Пыталев И. А., Рыльников А. Г. Информационные методы управления качеством рудопотоков на горных предприятиях. — М.: Медиа Мир, 2015. — 188 с.

6. Бобин В. А., Покаместов А. В., Бобина А. В. Гироскопическая мельница с центральной загрузкой горной породы // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — № 11. — С. 263—267.

7. Покаместов А. В., Бобина А. В. Новый физический принцип создания и регулирования усилиями истирания за счет гироскопического эффекта // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2012. — № 3. — С. 182—186.

8. Грабский А. А., Покаместов А. В. Научные основы нового гироскопического принципа создания усилий разрушения в горных машинах и устройствах для разрушения горных пород истиранием // Современные проблемы науки и образования. — 2012. — № 6.

9. Atkinson B. K. Fracture Mechanics of Rock. London: Academic Press, 1987. 546 p.

10. Wang S., Elsworth D., Liu J. Rapid decompression and desorption indused energetic failure in coal // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015. Vol. 7. Iss. 3. P. 345—350.

11. Smith T. G., Lange G. D., Marks W. B. Fractal methods and results in cellular morphology — dimensions, lacunarity and multifractals // Journal of Neuroscience Methods. 1996. Vol. 69. Iss. 2. P. 123—136.

12. Лавриненко А. А., Гольберг Г. Ю., Свечникова Н. Ю. Теория и практика применения флокулянтов в обогащении углей. — Магнитогорск-М.: Изд-во МГТУ, 2014. — 77 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.