CC BY
26
- © A.K. Абдуллах, B.A. Русинксвич,
C.M. Кочканян, A.B. Кондратьев, 2014
УДК 621.928.26
А.К. Абдуллах, В.А. Русинкевич, С.М. Кочканян, A.B. Кондратьев
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГРОХОЧЕНИЯ ГРАВИЯ НА ВАЛКОВОЙ СОРТИРОВКЕ
Приведены результаты исследований процесса грохочения гравия на валковой сортировке с подвижными фартуками и без них. Установлено влияние фракционного состава смеси на интенсивность просеивания гравия по длине сортировки. Обоснована рациональная конструкция подвижных фартуков. Ключевые слова: валковая сортировка, подвижные фартуки, просеивание, эффективность, грохот.
и елью исследований являлось определение влияния подвижных фартуков (интенсификатора) на просеиваемость каменных материалов на валковой сортировке. Вначале изучалось влияние фракционного состава исходной смеси на просеи-ваемость гравия по длине валкового сита с интенсификатором и без него. Для получения опытных данных использовался экспериментальный стенд сортировки [1, 2].
Условия проведения экспериментов были следующими: угол наклона грохота к горизонту а = 5°; частота вращения валов п =60 об/мин; ско-
35 30 25 20 15 10 5 0
I у-........
150
300
450
600
750
900
Рис. 1. Просеивание гравия по длине грохота при соотношении верхнего класса к нижнему в %: ◊ - 40:60; □ -30:70; А - 20:80 (сортировка без фартуков)
рость фартуков V = 0,32 м/с; наименьшее расстояние меду рядом стоящими дисками (просеиваемый промежуток) составлял 20 мм. В ходе эксперимента фракционный состав смеси отношение частиц верхнего класса к частицам нижнего класса (В/Н) изменялся в следующих пределах: 40/60, 30/70, 20/80. При этом фракционный состав нижнего класса Q распределялся следующим образом: (5^10)=21%, (10*15)=25%, (15^20)=54% . Для определения количественного показателя просеиваемости материала по длине сита под валами стенда были установлены отсеки, собирающие просеянный материал по длине грохота.
Как показали исследования на свободной поверхности сита без подвижных фартуков, фракционный состав практически не оказывает влияние на просеиваемость гравия по длине сортировки (рис. 1).
1050 L, им
Рис. 2. Просеиваемость гравия по длине сита для материала с фракционным составом В/Н: ◊ -
40:60%; □ - 30:70%; А - 20:80% (сортировка с подвижными фартуками)
На рис. 2 показаны результаты просеивания гравия на сортировке с подвижными фартуками.
Сравнивая результаты просеивания гравия на сортировке с фартуками (рис. 2) и без фартуков (рис. 1), следует отметить заметное возрастание выделения мелких частиц на начальном участке сита, оснащенного интенсификатором. Так, например, если на сортировке без фартуков на первом участке (150 мм) просеивалось всего 8 % частиц нижнего класса, то на устройстве с фартуками просеиваемость достигала 20-27 %. При этом зона наиболее интенсивного просеивания материала (60-65 %) на сортировке с фартуками соответствовала участку 300-450 мм, а на грохоте без фартуков - 450-600 мм. Поэтому можно заключить, что с установкой подвижных фартуков на валковой сортировке длина наиболее эффективного грохочения гравия сократилась в среднем на 30 %, из-за интенсификации процесса просеивания.
Известно, что увеличение в нижнем классе частиц в два раза меньших рабочего промежутка также оказывает влияние на результативность просеивания мелких частиц на грохотах
[3]. Результаты исследований на валковой сортировке без фартуков приведены на рис. 3, где видно, что наиболее активно процесс разделения идет на расстоянии 450-600 мм от начала просеивающей поверхности. Низкая просеивающая способность на участке до 450 мм объясняется давлением потока поступающего материала на сепарирующую поверхность, что препятствует активной сегрегации частиц гравия. В целом же благодаря активной поверхности валкового грохота содержание в нижнем классе частиц, размер которых в два раза меньше просеивающего промежутка между дисками, существенного влияния на интенсивность просеивания материала не оказывает. Это, в свою очередь, еще раз подтверждает преимущество валковых сортировок по сравнению с другими типами устройств.
Затем аналогичные испытания были проведены на разделительном устройстве с подвижными фартуками (рис. 4). При этом процентное содержание в нижнем классе частиц в два раза меньших отверстия в сите составляло от 10% до 80%.
Опытные данные также показывают, что 80-85 % мелких частиц просеивается на длине сита - 450 мм (рис. 4). На первом участке (150мм) интенсивность тем выше, чем больше в исходном материале зерен, размер которых в два раза меньше отверстия в сите. В противоположность этому на сортировке без фартуков на участке 450 мм просеивается только 60% частиц нижнего класса (рис. 3), что на 20-25 % меньше.
Выполненные исследования показали, что установка подвижных
Рис. 3. Интенсивность просеивания по длине грохота в зависимости от количества в нижнем классе частиц в два раза меньших отверстия в сите:
А - 40%; □ - 30%; ◊ - 10% (сортировка без фартуков)
<3, %
зо
ю
1 к
п Г / \
ч
150
зоо
450
600
750
900
Рис. 4. Просеиваемость по длине грохота в зависимости от количества в нижнем классе с содержанием частиц в два раза меньших отверстия в сите:
◊ - 10%; □ - 50%; А - 80% (сортировка с подвижными) фартуками)
фартуков на валковой сортировке позволяет ускорить классификацию гравия за счет интенсификации процесса разделения материала. Это, несомненно, подтверждает правильность направления совершенствования процесса грохочения нерудных материалов на валковых устройствах.
Последующие исследования были направлены на изыскание наиболее
рациональной конструкции подвижных фартуков, за счет обеспечения определенной жесткости (усилие отклонения фартука от давления, движущегося камня). Для установления влияния фактора жесткости фартука было проведено испытание с двумя конструкциями подвижных фартуков: 1- вертикально расположенные фартуки, каждый из которых состоит из одной сплошной ленты закрепленной на тяговой цепи [4]; 2 - комбинированные фартуки, каждый из которых состоит из двух лент, скрепленных внизу и образующих соответственно тыльную (вертикальную) и переднюю (наклонную) стороны [5]. При этом жесткость фартуков (усилие отклонения в нижней точке на высоту 50-60 мм от поверхности дисков) составляла 3,5-4 Н для фартука первого варианта и 30-40 Н для фартука второго варианта. Условия проведения опытов были следующими: частота вращения валов с дисками - 80 об/мин; скорость движения фартуков - 0,32 м/с; подача материала - 3,75 кг/с; отношение верхнего класса к нижнему 30% : 70%.
По результатам исследований получили сравнительные характеристики эффективности процесса грохочения на валковой сортировке с изменением угла наклона сита (рис. 5.), которые описываются следующими уравнениями:
1050 Ь, мм
ЕЮ
S5
SO
L,_____Г
L L 1
1
-10
10
Рис. 5. Зависимость эффективности грохочения от угла наклона сита: 1 - одинарный фартук; 2 - комбинированный фартук
Е = 90,097 + 0,438а - 0,031а2, П = 0,937 (одинарный фартук); Е = 97,166 + 0,498а - 0,024а2, П = 0,995 (комбинированный фартук).
Исходя из рассмотренных графических зависимостей (рис.5.) можно сделать вывод, что увеличение жесткости фартуков (комбинированный фартук)
приводит к увеличению эффективности грохочения в среднем на 8 ... 9 %. В случае применения комбинированных фартуков диапазон оптимальных значений угла наклона сита находится в интервале от 0° до 10°. Поэтому наиболее предпочтительным следует считать углы 0°-5°, когда размер просеивающей ячейки валково-дис-кового сита максимальный.
Таким образом, в ходе проведенных исследований при изучении просеиваемости материала по длине сортировки было установлено существенное возрастание эффективности грохочения гравия на устройстве с подвижными фартуками. Кроме того, была выбрана рациональная конструкция фартука, которая также позволила интенсифицировать процесс грохочения на валковой сортировке.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абдуллах А.К., Русинкевич В.А. Интенсификация процесса грохочения гравия на валковой сортировке // Подьемно-транспорт-ные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы: Труды XVI Москов. междун. межвуз. научн.-техн. конф. студ., аспир. и мол. учен.- М.: МИИТ, 2012. С. 146-147.
2. Кондратьев А.В., Кочканян С.М., Русинкевич В.А., Абдуллах АК Совершенствование процесса грохочения каменных материалов на валковой сортировке // Горный информационно-аналитический бюллетень (Научно-технический журнал). - Изд-во «Горная книга» -2011.- №11. - С. 179-183.
3. Кабалкин В.А. Машины для сортировки каменных материалов, - Саратов, 1981.
4. А.с. 1344283 СССР, А 01 С 23/06. Ротационный сепаратор / А.В.Кондратьев, А.Б.Мясников, Л.Н. Самсонов, С.М.Кочканян, Н.С. Дунаев, А.Н. Жуков // Открытия. Изобретения.- 1987.- № 38.
5. Пат. 2004095 РФ, МКИ3 А 01 В 43/00. Сортирующе-транспортирующее устройство / А. В. Кондратьев, А. Б. Мясников, С.М. Кочканян, Е.И. Иванов, М.Н. Пупенков // Открытия. Изобретения.- 1993.- № 45-46.
6. Груздев С.В., Кондратьев АВ. Анализ влияния технологических и кинематических параметров на просеиваемость гравия на валковом грохоте // Горный информационно-аналити-ческий бюллетень. - МГГУ. - 2012. -№ 3. - С. 99-104.Й2Н
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Абдуллах Ахмед Кайс Абдуллах - аспирант кафедры «Строительные и дорожные машины и
оборудование», ahmed_qays2000@yahoo.com
Русинкевич Владимир Александрович - аспирант, rusinkv@mail.ru
Кочканян Сейран Микаелович - доцент, кандидат технических наук, s_kochkanyan@mail.ru Кондратьев Александр Владимирович - профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой, avkondr@ya.ru
Тверской государственный технический университет.
UDC 621.928.26
RESEARCHING OF THE GRAVEL SCREENING PROCESS OF GRAVEL ON ROLLER SORTING
Abdullah A.K., Graduate Student, ahmed_qays2000@yahoo.com Rusinkevich V.A., Graduate Student, rusinkv@mail.ru
Kochkanyan, S.M., Candidate of Engineering Sciences, Assistant Professor, s_kochkanyan@mail.ru KondratievA.V., Doctor of Technical Sciences, Professor, avkondr@ya.ru Tver state technical University.
The paper presents the results of studies of the screening process of gravel on roller sorting with movable aprons and without them. The effect of the fractional composition of the mixture on the intensity of gravel sifting along the length of the roller sorting was found. In the course of research in the study of proseivaemosti material along the length of the sort was found a significant increase in the efficiency of screening gravel device itself with movable apron. Rational design of mobile aprons was found.
Key words: roller sorting, mobile aprons, sifting, efficiency, screen.
REFERENCES
1. Abdullakh A.K., Rusinkevich V.A. Intensifikatsiya protsessa grokhocheniya graviya na valkovoisortirovke (Intensification of the process of screening the gravel on the roller sorting). Pod"emno-transportnye, stroitel'nye, dorozhnye, putevye mashiny i robototekhnicheskie kompleksy: Trudy XVI Moskov. mezhdun. mezhvuz. nauchn.-tekhn. konf. stud., aspir. i mol. uchen. Moscow, MIIT, 2012. pp. 146-147.
2. Kondrat'ev A.V., Kochkanyan S.M., Rusinkevich V.A., Abdullakh A.K. Sovershenstvovanie protsessa grokho-cheniya kamennykh materialov na valkovoi sortirovke (. Improving the process of screening of stone materials on the roll sorting). Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten' (Nauchno-tekhnicheskii zhurnal). Gornaya kniga, 2011. no.11. pp. 179-183.
3. Kabalkin V.A. Mashiny dlya sortirovki kamennykh materialov (VA-sorting Machines stone materials). Saratov, 1981.
4. Kondrat'ev A.V., Myasnikov A.B., Samsonov L.N., Kochkanyan S.M., Dunaev N.S., Zhukov A.N. A.s. 1344283 SSSR, A 01 G 23/06. Rotatsionnyi separator (Rotary separator). Otkrytiya. Izobreteniya. 1987. no. 38.
5. Kondrat'ev A.V., Myasnikov A.B., Kochkanyan S.M., Ivanov E.I., Pupenkov M.N. Pat. 2004095 RF, MKI3 A 01 V 43/00. Sortiruyushche-transportiruyushchee ustroistvo (Sorting conveying device), Otkrytiya. Izobreteniya.-1993. no. 45-46.
6. Gruzdev S.V., Kondrat'ev A.V. Gornyi informatsionno-analiti-cheskii byulleten'. 2012. no. 3. pp. 99-104.
(S
bpemh h khhra - benhkhe y^htenn.
