Построение механореологических моделей процессов взаимодействия рабочих органов строительно-дорожных машин со средой. Евтюков С.А - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

24 25
Вибрационная дробилка (см. рис. 3) состоит из рамы, уста-
новленной с помощью амортизаторов на несущей конструкции.
В раме на упругих элементах смонтированы дробящие щеки.
Привод щек осуществляется синхронизированными инерционны-
ми самосбалансированными вибраторами. На раме дробилки рас-
полагается загрузочный бункер, из которого порода самотеком по-
ступает в рабочую полость дробилки и равномерно заполняет
ее.
При нормальном режиме эксплуатации порода в рабочей полости
подвергается воздействиям дробящих щек и находится под напо-
ром содержащейся в бункере горной массы.
Расчетная схема вибрационной дробилки под нагрузкой долж-
на учитывать всю совокупность воздействия узлов машины и об-
рабатываемой среды.
При расчете вибрационной дробилки под нагрузкой необходи-
мо знать
динамическую реакцию на щеки горной массы, находя-
щейся в рабочей камере дробления. Исходя из анализа параметров
взаимодействия обрабатываемой среды и щек дробилки подбира-
ют параметры вибропривода, амортизаторов, колеблющихся масс
и других элементов машины. Таким образом, в первую очередь не-
обходимо смоделировать процесс дробления горной массы и далее
перейти к моделированию всей
машины. Рассмотрим процедуру
моделирования процесса взаимодействия системы «порода – щека
дробилки».
2.2.1. Феноменология процесса и механореологическая модель
вибрационного дробления
Задача описания законов формирования динамической реак-
ции горной массы в процессе вибрационного дробления доста-
точно сложная, так как ее величина и характер зависят от физико-
химических свойств породы, трещиноватости, однородности,
прочности, твердости, вязкости, плотности
, влажности, размера,
формы, взаимного расположения отдельных кусков породы в ка-
мере дробления и т. д. Существенную роль играет степень запол-
нения камеры дробления горной массой. Кроме того, указанные
факторы меняются в процессе эксплуатации дробилки.
Для разработки модели дробимой породы используются методы
статистической динамики, которые позволяют определить вероят-
ностные характеристики горной
массы, и методы феноменологи-
ческой реологии, дающие возможность описать деформационно-
диссипативные свойства среды применительно к вероятностным
параметрам объекта. Феноменологический подход при разработ-
ке модели горной массы позволяет воспроизвести принципиаль-
но важные особенности процесса вибрационного дробления и обе-
спечить необходимую точность расчетов подбором параметров мо-
дели путем ее последующей идентификации с опытными
данны-
ми, подвергнутыми статистической обработке.
С одной стороны, модель должна воспроизводить упруго-пласти-
ческие деформации, гистерезисное рассеяние энергии при цикли-
ческом нагружении и хрупкое разрушение реальных горных пород,
с другой – описывать движение горной массы в дробильной каме-
ре при наличии внутреннего трения и подпора породы, находящей-
ся в бункере.
В
соответствии с современными представлениями о механи-
ке процесса разрушения горных пород и особенностях процес-
са дробления в вибрационных щековых дробилках, должны учи-
тываться явления, связанные с образованием уплотненного ядра,
обкалыванием выступающих частей кусков породы, а также обу-
словленное этим нарастание сопротивлений деформированию,
постепенное поглощение энергии на развитие трещиноватости
и образование новых
свободных поверхностей.
С учетом отмеченных требований разработаем модель горной
массы и феноменологии процесса вибрационного дробления щеко-
выми дробилками. Для двухщековой дробилки она принята в виде
трехмассного инерционного упруго-вязко-пластического реологи-
ческого тела (рис. 4). В рамках дискретных представлений принято,
что общая масса горной породы сосредоточена в трех элементах
модели: центральном
ядре массы (1–2ξ) m, которое при симме-
тричных приложениях нагрузок, имеющих место в двухщековых
вибрационных дробилках, в колебаниях не участвует, и двух ко-
леблющихся массах ξт. В действительности кусок горной породы
представляет собой систему с распределенными инерционными

Страницы