Детальная информация

В работе рассмотрены конструктивные и технологические параметры двухвалковой дробилки для переработки угольного шлака, выполнена проверка прочности и жесткости основных рабочих узлов оборудования. Проведен анализ существующих конструкций валковых дробилок, принципа их работы и способов повышения эксплуатационного срока. Оценены факторы, определяющие эффективность процесса дробления твердых породных материалов Выполнены лабораторные исследования физико-механических и температурных свойств угольного шлака после вымачивания в водных растворах в диапазоне от 3,0 до 13,0 pH в течение 15 суток. Установлено, что среднее значение одноосной прочности на сжатие образцов угольных шлаков составляет 70 МПа, плотность материала – 2560 кг/м³. Проведен комплексный расчет основных параметров дробилки для мелкого, среднего и крупного дробления. Определены геометрические и кинематические характеристики валков, рассчитана производительность, сила дробления и требуемая мощность привода, выбрана схема электромеханического привода с клиноременной передачей каждого вала, выполнен расчет на прочность и долговечность деталей узлов дробилки. Создана 3D модель вала в SolidWorks, проведен конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния вала в среде ANSYS. Максимальное эквивалентное напряжение по Мизесу и суммарное перемещение ниже допускаемых, что удовлетворяет требованиям прочности и жесткости конструкции. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании аналогичного дробильного оборудования, позволяют повысить эффективность утилизации угольных шлаков и снизить экологическую нагрузку.

The paper examines the design and technological parameters of a double-roll crusher for coal slag processing, and performs strength and stiffness verification of the equipments main working assemblies. An analysis of existing roll crusher designs, their operating principles and methods for extending service life has been conducted. The factors determining the efficiency of the crushing process for solid rock materials have been evaluated. Laboratory studies of the physical-mechanical and temperature properties of coal slag after soaking in aqueous solutions with pH values ranging from 3.0 to 13.0 for 15 days have been carried out. It has been established that the average uniaxial compressive strength of coal slag samples is 70 MPa, and the material density is 2560 kg/m³. A comprehensive calculation of the crushers main parameters for fine, medium and coarse crushing has been completed. The geometric and kinematic characteristics of the rolls have been determined; the productivity, crushing force and required drive power have been calculated; an electromechanical drive scheme with V-belt transmission for each roll has been selected; and the strength and durability calculation for the parts of the crusher assemblies has been performed. A 3D model of the roll was created in SolidWorks, and a finite element analysis of the rolls stress-strain state was carried out in the ANSYS environment. The maximum von Mises equivalent stress and total displacement are below the permissible limits, which satisfies the structural strength and stiffness requirements. The obtained results can be used in the design of similar crushing equipment, and contribute to improving the efficiency of coal slag utilization and reducing the environmental burden.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1 Литературный обзор оборудования для разрушения
  • 1.2 Виды дробильного оборудования
  • 1.3 Виды и конструктивные схемы валковых дробилок
  • 1.4 Достоинства и недостатки валковых дробилок
  • 1.5 Анализ неисправностей валковых дробилок
  • 1.6 Технические решения по повышению долговечности
• 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВАЛК
  • 2.1 Расчетные схемы и основные зависимости
  • 2.2 Выбор схемы привода
  • 2.3 Определение реакций в опорах рабочего вала, по
  • 2.4 Определение конструктивных диаметров вала и пр
  • 2.5 Определение параметров узлов дробилки
• 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ УГОЛЬНОГО
  • 3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований
  • 3.2 Объекты и средства исследования
  • 3.3 Методика проведения экспериментов
  • 3.4 Результаты испытаний и их анализ
  • 3.5 Выводы по экспериментальной части
• 4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВАЛКОВОЙ Д
  • 4.1 Определение геометрических и технологических п
  • 4.2 Комплексный расчет
• 5 РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВАЛ
  • 5.1 Построение трехмерной модели в SolidWorks
  • 5.2. Предварительная обработка конечно-элементной
  • 5.3. Результаты расчета
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ