Булат А.Ф., Дырда В.И., Пухальский В.Н., Козуб Ю.Г., Кирия Р.В., Черний А.А., Овчаренко Ю.Н. Некоторые проблемы экспериментальных исследований резиновых футеровок тяжелых горных питателей для выпуска и доставки урановых руд
- Деталі
- Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2019
- Категорія: Геотехнічна механіка, 2019, № 144
Geoteh. meh. 2019, 144, 62-76
https://doi.org/10.15407/geotm2019.144.062
Некоторые проблемы экспериментальных исследований резиновых футеровок тяжелых горных питателей для выпуска и доставки урановых руд
1Булат А.Ф., 1Дырда В.И., 2Пухальский В.Н., 3Козуб Ю.Г., 1Кирия Р.В., 1Черний А.А., 4Овчаренко Ю.Н.
1Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины, 2Государственное предприятие «ВостГОК», 3Луганский национальный университет им. Тараса Шевченко, 4Днепровский аграрно-экономический университет
УДК 678.4.06:621.81
Язык: Русский
Аннотация.
Для операций выпуска и доставки урановой руды при подземном способе добычи используются тяжёлые вибрационные питатели (ТВП). Для их надёжной и долговечной эксплуатации в пределах заданного срока службы, необходимо защищать рабочий орган от воздействия неблагоприятных факторов. В работе рассматриваются металлическая и резиновая футеровки лотка ТВП. Проведённый анализ литературных источников по результатам экспериментальных исследований влияния основных факторов на долговечность защитных футеровок выделил такие факторы как твёрдость материала футеровки, толщина футеровки и энергия удара, а также условия эксплуатации: наличие мелкой фракции горной породы на поверхности футеровки, использование взрыва для ликвидации зависаний и дополнительного дробления негабаритов. Стендовые и эксплуатационные испытания серийного вибропитателя ВПР-5М (ПВГ‑1,0/2,2) с различной толщиною резиновой футеровки лотка показали: что напряжения в материале лотка с увеличением толщины футеровки уменьшаются до определённой границы, при этом энергия удара остаётся постоянной, глубина вдавливания тела в материал футеровки с ростом её толщины увеличивается до определённой границы, после чего остаётся постоянной; резиновая футеровка в 5-10 раз (в зависимости от модуля упругости резины) уменьшает изгибные напряжения в материале лотка вибропитателя при ударах от падающих кусков горной массы и в 25-30 раз уменьшает напряжения в плоскости контакта, что позволяет успешно использовать резиновую футеровку для защиты рабочих органов вибромашин; нагрузка на опоры вибропитателя с резиновой футеровкой лотка при ударе уменьшается в 1,3‑1,5 раза, а использование упругих опор уменьшает величину напряжений в материале рабочего органа в 1,5‑2 раза; резиновая футеровка в 9 раз уменьшает напряжения в материале рабочего органа вибропитателя при измельчении негабаритов взрывом.
Для моделирования удара куска породы о поверхность футеровки, в работе применена модель Герца – Динника для удара шара о плоскость. Полученные расчётные значения нормального напряжения в материале футеровки хорошо согласуются с экспериментальными данными.
В работе дана методика проведения расчётов параметров футеровки методом конечных элементов (МКЭ) на основе программы МИРЕЛА+. Представлены результаты экспериментальных исследований, что проводились на универсальном стенде FP 100/1 с автоматической записью кривой «нагрузка-деформация». Исследованиям подвергались плиты резиновой футеровки вибрационного питателя с толщиною плит 180 мм, диаметром контактируемого металлического шара 100 мм, скоростью нагружения (скоростью сближения шара с поверхностью футеровочной плиты) V = 0,2 м/с и типом резины – 2959.
Представленная симулятивная модель удара позволила провести сравнение исследований ударных систем с металлической и резиновой видами футеровок.
Учитывая и анализируя теоретический и экспериментальный материал, авторы представили выводы по проделанной работе.
Ключевые слова:
урановая руда, горные питатели, защитная футеровка, модель удара, метод конечных элементов
Список литературы:
1. Прикладная механика упруго-наследственных сред: в 4 т. / А.Ф. Булат и др. Киев: Наукова думка, 2011-2014.
2. Надутый В.П., Сухарев В.В., Белюшин Д.В. Исследование напряженного состояния рабочего органа вибрационной машины с защитным слоем при ударных нагрузках. Вібрації в техніці та технологіях. 2012. Вып. 4(68). С. 71-75.
3. Надутый В.П., Сухарев В.В., Белюшин Д.В. Аппроксимация результатов экспериментальных исследований ударного взаимодействия горной массы с рабочими поверхностями вибромашин. Вібрації в техніці та технологіях. 2013. Вып. 1. С. 43-50.
4. Надутый В.П., Сухарев В.В., Белюшин Д.В. Исследование влияния эффекта объемного сжатия при определении параметров защитных покрытий из эластомеров. Геотехническая механика. 2013. Вып. 109. С. 64-72.
5. Кильчевский Н.А. Динамическое контактное сжатие твёрдых тел. Удар. К.: Наук. думка, 1976. 320 с.
6. Динник А.Н. Избранные труды. К.: Изд-во АН УССР, 1952. Т. 1. 137 с.
7. Чижик Е.Ф. Исследование и разработка конструкции резиновой футеровки для рудоразмольных мельниц: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.05.06. Днепропетровск, 1977. 24 с.
8. Метод конечных элементов в вычислительном комплексе «МИРЕЛА+» / В.В. Киричевский и др. К.: Наук. думка, 2005. 403 с.
9. Эластомеры в горном деле / А.Ф. Булат и др. Киев: Наук. думка, 2016. 313 с.
10. Дырда В.И., Надутый В.П. Исследование влияния резиновой футеровки на динамику вибропитателей при ударных нагрузках. № 1975 ДЕП.
Об авторах:
Булат Анатолий Фёдорович, Академик Национальной академии наук Украины, доктор технических наук, профессор, директор института, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Дырда Виталий Илларионович, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом механики эластомерных конструкций горных машин, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Пухальский Виктор Николаевич, кандидат технических наук, главный инженер ВостГОК, Жёлтые Воды, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Козуб Юрий Гордеевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедры физико-технических систем и информатики, Луганский национальный университет им. Тараса Шевченко (ЛНУ им. Тараса Шевченко), Старобельск, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Кирия Руслан Виссарионович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, старший научный сотрудник отдела Геомеханических основ технологии открытой разработки месторождений, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. .
Черний Александр Анатольевич, аспирант, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Овчаренко Юрий Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры надёжности и ремонта машин, Днепровский государственный аграрно-экономический университет (ДГАЭУ), Днепр, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.