Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота
У статті наведена конструкція вертикального вібраційного грохоту, а також отримані залежності єффективності просівання від характеристик гірської масси. Доведено, що вплив просторових коливань на роботу просіваючої поверхні дозволяє підвищіти технологічні показники процессу. In article the const...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2011
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33589 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота / В.П. Надутый, П.В. Левченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-33589 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Надутый, В.П. Левченко, П.В. 2012-05-28T17:56:50Z 2012-05-28T17:56:50Z 2011 Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота / В.П. Надутый, П.В. Левченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33589 622.74: 621.928.235 У статті наведена конструкція вертикального вібраційного грохоту, а також отримані залежності єффективності просівання від характеристик гірської масси. Доведено, що вплив просторових коливань на роботу просіваючої поверхні дозволяє підвищіти технологічні показники процессу. In article the construction of a vertical vibrating screen is introduced. Dependences of screening efficiency on rocks performances are received. It is demonstrated, that influencings of dimensional oscillatings on operation of a riddling surface allows to raise technological indexs of process. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота Influencing of rocks performances on classification efficiency of a vertical vibrating screen Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота |
| spellingShingle |
Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота Надутый, В.П. Левченко, П.В. |
| title_short |
Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота |
| title_full |
Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота |
| title_fullStr |
Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота |
| title_full_unstemmed |
Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота |
| title_sort |
влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота |
| author |
Надутый, В.П. Левченко, П.В. |
| author_facet |
Надутый, В.П. Левченко, П.В. |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Influencing of rocks performances on classification efficiency of a vertical vibrating screen |
| description |
У статті наведена конструкція вертикального вібраційного грохоту, а також отримані
залежності єффективності просівання від характеристик гірської масси. Доведено, що
вплив просторових коливань на роботу просіваючої поверхні дозволяє підвищіти технологічні показники процессу.
In article the construction of a vertical vibrating screen is introduced. Dependences of screening efficiency on rocks performances are received. It is demonstrated, that influencings of dimensional oscillatings on operation of a riddling surface allows to raise technological indexs of
process.
|
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33589 |
| citation_txt |
Влияние характеристик горной массы на эффективность классификации вертикального вибрационного грохота / В.П. Надутый, П.В. Левченко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT nadutyivp vliânieharakteristikgornoimassynaéffektivnostʹklassifikaciivertikalʹnogovibracionnogogrohota AT levčenkopv vliânieharakteristikgornoimassynaéffektivnostʹklassifikaciivertikalʹnogovibracionnogogrohota AT nadutyivp influencingofrocksperformancesonclassificationefficiencyofaverticalvibratingscreen AT levčenkopv influencingofrocksperformancesonclassificationefficiencyofaverticalvibratingscreen |
| first_indexed |
2025-11-24T21:03:06Z |
| last_indexed |
2025-11-24T21:03:06Z |
| _version_ |
1850493913680314368 |
| fulltext |
УДК 622.74: 621.928.235
В.П. Надутый, д.т.н., проф.,
П.В. Левченко, инж., асп.
(ИГТМ)
ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГОРНОЙ МАССЫ НА
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КЛАССИФИКАЦИИ ВЕРТИКАЛЬНОГО
ВИБРАЦИОННОГО ГРОХОТА
У статті наведена конструкція вертикального вібраційного грохоту, а також отримані
залежності єффективності просівання від характеристик гірської масси. Доведено, що
вплив просторових коливань на роботу просіваючої поверхні дозволяє підвищіти техноло-
гічні показники процессу.
INFLUENCING OF ROCKS PERFORMANCES ON CLASSIFICATION
EFFICIENCY OF A VERTICAL VIBRATING SCREEN
In article the construction of a vertical vibrating screen is introduced. Dependences of screen-
ing efficiency on rocks performances are received. It is demonstrated, that influencings of dimen-
sional oscillatings on operation of a riddling surface allows to raise technological indexs of
process.
Процесс разделения полезных ископаемых по крупности является неотъ-
емлемой частью при обогащении и переработке горной массы, т.к. позволяет
отбирать готовые классы крупности материалов перед стадиями дробления и
измельчения, реализуя тем самым главный принцип обогатителей “Не дро-
бить ничего лишнего!”, т.к. энергозатраты дробильного оборудования явля-
ются основными на предприятиях.
На современных предприятиях горной, металлургической, химической и
пищевой промышленности эксплуатируется более тысячи различных по кон-
струкциям и режимам работы вибрационные грохота. Наряду с ухудшаю-
щимся качеством добываемого сырья, вовлечением в переработку тонких и
особо тонких классов крупности материала, а также ростом цен на электро-
энергию, к совершенствованию конструкций вибрационных грохотов предъ-
являются особые требования такие, как высокие технологические показатели
работы машины, еѐ низкая метало- и энергоѐмкость. Кроме этого, грохот
должен иметь возможность регулирования режимных и конструктивных па-
раметров для адаптации к конкретным условиям эксплуатации.
Конструкция вертикального вибрационного грохота (ВВГ) [1], разрабо-
танная в Институте геотехнической механики НАН Украины, удовлетворяет
современные требования к вибрационным машинам для классификации гор-
ной массы. На рисунке1 представлена конструктивная схема ВВГ, который
состоит из установленной на опоре 1 через упругие связи 2 несущую колону
3, по бокам которой закреплены вибровозбудители 4. Колонна 3 имеет нисхо-
дящую наклонную спираль 5 состоящую из рам с резонирующих ленточно-
струнных сит 6 (РЛСС), угол наклона которых регулируется в узле пересыпа
материала 7 с одной рамы на другую.
При разделении на ВВГ горной массы на несколько классов крупности
рамы 6 снабжаются разной просеивающей поверхностью, а подрешетный
продукт соответствующего класса, двигаясь по желобу 8, разгружается при
помощи шиберной задвижки 9. Материал, загруженный в приемный бункер-
питатель 10, двигается вниз по рабочему органу до разгрузочной течки под-
решетного 11 и надрешетного 12 продуктов. Для решения проблемы запы-
ленности рабочего помещения, ВВГ имеет герметичный кожух 13.
Во время работы вибровозбудителей 4, возмущающее усилие, частоту и
угол направления колебаний которых можно регулировать, реализуется спе-
циальный полигармонический режим работы просеивающей поверхности.
При этом материал двигается в вихревом потоке и быстрее сегрегирует.
За счет своих малых габаритов (1,5*1,5*2 м) и небольшой массы (1,3 т)
мощность привода ВВГ составляет всего лишь 0,74 кВт, при 3,2м
2
просеи-
вающей поверхности, что на порядок выше, чем у аналогичных по площади
рабочего органа машин.
При изучении конструкции ВВГ был спланирован комплекс эксперимен-
тальных исследований для уменьшения количества опытов и материальных
затрат на их проведение [2]. В качестве целевой функции принимались тех-
нологические показатели работы ВВГ – эффективность грохочения E, % и
производительность Q, т/ч. В работах [3-5] были установлены количествен-
ные оценки зависимости технологических показателей от конструктивных и
режимных параметров, которые подтвердили перспективность ВВГ наряду с
грохотами как зарубежного, так и отечественного производства.
Наряду с конструктивными и режимными параметрами на технологиче-
ские показатели ВВГ оказывают существенное влияние характеристики клас-
сифицируемой горной массы, в особенности – влажность, т.к. при ее наличии
активизируются силы вязкого сцепления между частицами горной массы и
начинает проявляться такой процесс, как окомкование. Для разделения влаж-
ного материала необходим специальный режим работы просеивающей по-
верхности, в результате которого, ускорения на рабочем органе будут доста-
точными, чтобы преодолеть силы вязкого сцепления между частицами горной
массы.
Целью работы является установление влияния характеристик горной
массы на эффективность классификации вертикального вибрационного гро-
хота.
Рис. 1 – Конструктивная схема вертикального вибрационного грохота
В качестве характеристик горной массы, а также пределы их варьирова-
ния, были приняты следующие:
γ – процентное содержание подрешетного материала в исходном про-
дукте, % (20…60);
ρ – плотность горной массы, г/см
3
(1,4; 2; 2,6; 4,9);
W – влажность материала, % (0…15).
При исследованиях режимные и конструктивные параметры были посто-
янными: 1) амплитуда колебаний грохота A=2 мм; 2) частота вращения вала
вибровозбудителя ω=1500 об/мин; 3) угол направления возмущающей силы
относительно горизонта β=45 град; 4) суммарная длина просеивающей по-
верхности L = 3,2 м; 5) пропускная способность бункера-питателя q = 2 т/ч;
6) угол наклона просеивающей поверхности относительно горизонта α = 8
град; 7) размер ячейки РЛСС d = 3 мм.
Предварительно, был произведен рассев по классам крупности экспери-
ментальных материалов, которыми являлись (горные породы класса -10мм):
уголь (ρ = 1,4 г/см
3
), шлаковый (ρ = 2 г/см
3
) и гранитный (ρ = 2,6 г/см
3
) отсе-
вы и железная руда (ρ = 4,9 г/см
3
). Суммарное извлечение классов крупности
ε для этих пород показано на рис.2.
1 – железная руда; 2 – шлаковый отсев; 3 – гранитный отсев; 4 – уголь
Рис. 2 – Суммарное извлечение классов крупности экспериментальных материалов
Зависимость эффективности грохочения ВВГ от процентного содержания
класса -3мм в исходном материале, для различных пород и влажности, пред-
ставлена на рис.3. При увеличении содержания получаемой фракции в исход-
ном продукте эффективность нелинейно уменьшается, т.к. процесс сегрега-
ции материала проходит стремительнее и на него в большей степени начинает
действовать процесс просеивания. При этом, увеличивается количество зерен
материала на поверхности контакта с рабочим органом, что, в свою очередь,
приводит к “конкуренции” частиц при просеивании [6].
На рис.4 изображена зависимость эффективности грохочения от плотно-
сти горной породы, при одновременном варьировании γ и W. Все графики
возрастают при увеличении плотности грохотимого материала, что обуслов-
лено влиянием силы тяжести на просеиваемую частицу.
Графики зависимости эффективности классификации от процентного со-
держания влаги в грохотимом материале представлены на рис.5, из которого
видно, что функция Е слабонелинейно уменьшается при увеличении влажно-
сти горной массы в пределах варьируемых параметров.
№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9
ρ 4,9 2,6 2 1,4 2 2 2 2 2
W 0 0 0 0 3 6 9 12 15
Рис.3 – Зависимость эффективности грохочения от процентного содержания готового
класса крупности в исходном материале.
Выводы. Наличие пространственных колебаний просеивающей поверхно-
сти ВВГ наряду с динамической активностью РЛСС позволяют более полно
выполнять функцию разделения материала на грохоте, что подтвердили ре-
зультаты исследований. Так при грохочении горной массы влажностью 15%,
склонной к агломерированию, эффективность классификации составила от 89
до 93% при 38% содержании подрешетного продукта в исходном сырье.
Зависимость эффективности грохочения прямопропорциональна плотно-
сти классифицируемого материала, т.к. на частицы с большей плотностью
действуют большие силы тяжести при просеивании.
№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
γ 20 30 38 38 38 38 38 50 38 60
W 0 0 0 3 6 9 12 0 15 0
Рис.4 – Зависимость эффективности классификации от процентного содержания гото-
вого класса крупности в исходном материале.
№ 1 2 3 4 5 6 7 8
γ 20 30 38 38 38 38 50 60
ρ 2 2 4,9 2,6 2 1,4 2 2
Рис.5 – Зависимость эффективности грохочения от влажности материала
Отрицательное влияние на процесс разделения горной массы по крупно-
сти вносит увеличение содержания готового класса крупности в исходном
материале, за счет снижения влияния сегрегации на толщу горной массы и
повышения конкуренции частиц при просеивании.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пат. № 53632 UA, МПК
8
B 07 B 1/40 (2006.01). Вертикальний вібраційний грохот / Надутий В.П., Ле-
вченко П.В., Кіжло Л.А.; заявник і патентовласник ІГТМ НАНУ; Заявл. 26.04.2010; Опубл. 11.10.2010, Бюл.
№19. − 3 с.
2. Надутый В.П. Определение целевых функций и варьируемых параметров процесса грохочения на вер-
тикальном вибрационном грохоте/ В.П. Надутый, В.В. Сухарев, П.В. Левченко // Геотехнічна механіка: Між-
від. зб. наук. праць ІГТМ НАН України. – Дніпропетровськ. – 2011. – Вип. 92. – С. 120−125.
3. Надутый В.П. Определение зависимости эффективности грохочения от конструктивных параметров
вертикального вибрационного грохота / В.П. Надутый, П.В. Левченко // Збагачення корисних копалин: На-
ук.-техн. зб. – 2011. – Вип. 45 (86). – С. 43−48.
4. Франчук В.П. Определение зависимости эффективности грохочения от режимных параметров верти-
кального вибрационного грохота/ В.П. Франчук, В.П. Надутый, П.В. Левченко// Вібрації в техніці та техно-
логіях: Всеукр. наук.-техн. журнал. – Вінниця, 2011. − Вып. 2(62). − С. 73−76.
5. Надутый В.П. Результаты экспериментальных исследований зависимости производительности верти-
кального вибрационного грохота от его конструктивных параметров/ В.П. Надутый, П.В. Левченко// Автома-
тизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні: Укр. міжвід. наук.-техн. зб. держ. ун-
ту ”Львівська політехніка”. – Львів. – 2011. – Вип. 45. – С.24–29.
6. Вероятностные процессы вибрационной классификации минерального сырья/ Надутый В.П., Лап-
шин Е.С. – Киев: Наук. думка, 2005. – 179 с.
|