CC BY
63
Abstract. The article deals with issues related to the modernization of the continuous casting machine manipulation systems. Organized operation of casting system began to provide the efficiency of the basic units and machines, included in its composition. The high degree of interoperability within a single production cycle by using various designs of manipulators (manipulators of transport for moving steel teeming ladles and intermediate, manipulators from the cutoff of converter slag, manipulation systems, secondary cooling zone, etc.) helps to improve the proper functioning without failures and to high performance. Keywords: hydraulics, crane, continuous casting machine (CCM), intermediate ladle (IL), refractory structure.
УДК 621.926.46
СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ИЗНОСА МОЛОТКОВ ДРОБИЛОК
УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Власенко Дмитрий Алексеевич, аспирант, ассистент Донбасский государственный технический университет, г.Алчевск, ЛНР
(e-mail: vlasdmitrij@yandex.ru) Левченко Эдуард Петрович, к.т.н., доцент Донбасский государственный технический университет, г.Алчевск, ЛНР
(e-mail: levchenkop@pochta.ru) Вишневский Дмитрий Александрович, к.т.н., доцент Донбасский государственный технический университет, г.Алчевск, ЛНР
(e-mail: dimavish.79@mail.ru) Красовский Сергей Александрович, преподаватель Индустриальный техникум Донбасского государственного технического университета, г.Алчевск, ЛНР
(e-mail: sa_krasik@mail.ru) Назаренко Александр Александрович, студент Донбасский государственный технический университет, г.Алчевск, ЛНР
(e-mail: nazooz@yandex.com)
В данной статье рассмотрены способы снижения износа молотков дробилок ударного действия при абразивном контакте с материалом путем уменьшения угла отклонения молотка от его радиального положения и усовершенствования конструкции молотка.
Ключевые слова: дробилка ударного действия, молоток, износ молотков, угол отклонения, конструкция молотка.
Дробилки ударного действия являются универсальными измельчающими машинами, так как с их помощью можно размалывать все виды сыпучего сырья, используемого в промышленности. Молотковые дробилки работают эффективно, как на крупном, так и на тонком размоле, энергично дробят оболочки и незначительно нагревают продукт. При переработке продукта с повышенной влажностью отсутствует залипание рабочих органов, машины долговечны, имеют относительно простую конструкцию и надёжны в работе, обеспечивают равномерное измельчение продукта, бы-
строе его удаление из дробильной камеры, возможность регулирования степени измельчения, автоматическое управление рабочими процессами, лёгкую замену изнашивающихся деталей, механизированную загрузку и выгрузку материала. В силу указанных преимуществ, дробилки ударного действия широко распространены в различных отраслях промышленного производства. В то же время рабочий процесс молотковых дробилок требует совершенствования, направленного на снижение энергоёмкости и повышение качества готового продукта, а также уменьшение износа основного рабочего органа молотковой дробилки - молотка [1].
Из опыта работы промышленных предприятий (на примере ПАО "АМК") известно, что минимальным рабочим ресурсом обладают молотки. Срок службы молотков, в зависимости от различных условий (используемого сырья, влажности материала и т.д.), составляет от 400 до 500 часов. Рабочий ресурс других органов на несколько порядков выше. Таким образом, самым слабым звеном в дробилке является молоток. Это приводит к необоснованно большому количеству технических обслуживаний по замене молотков (в среднем 20 обслуживаний в год), повышенному расходу оборотных средств на закупку молотков и увеличению простоев оборудования. Повышение надежности работы молотков, в сочетании с простотой и надежностью дробилки в целом, сделало бы этот тип измельчителей одним из самых производительных. Указанные обстоятельства послужили основанием для выбора конструкции и разработке способа крепления молотков дробилок ударного действия, в качестве предмета исследования.
Рисунок 1 - Схема воздействия сил трения на рабочую поверхность молотка при соударении с частицей материала.
Основными факторами, влияющими на степень износа ударных элементов (молотков) дробилки, являются угол отклонения и конструкция молотка. Износ возникает вследствие соударения частицы материала с рабочей поверхностью, которая находится в положении, отличном от радиального (рисунок 1) , что, в свою очередь, приводит к возникновению интенсивно-
го истирания под воздействием силы трения при скольжении материала по молотку.
Используя график зависимости степени износа рабочей поверхности £ от угла отклонения молотка а, можно сделать предположение, что износ молотка будет тем меньше, чем меньше угол контакта рабочей поверхности с частицей материала [2].
Угол отклонения молотка (а, градус) Рисунок 2 - График зависимости износа рабочей поверхности молотка от угла отклонения молотка от радиального положения.
Для уменьшения угла контакта рабочей поверхности молотка с частицей материала предлагается изменить способ крепления молотков на оси и форму молотка.
Комбинированный способ крепления молотков (Рисунок 3) предполагает взаимосвязанную неподвижную установку молотков в ряду, когда при соударении с материалом взаимодействует масса не одного молотка, а нескольких, набранных в единый узел [3]. За счет этого увеличивается кинетическая энергия удара и, соответственно, уменьшается угол отклонения.
Рисунок 3 - Схема комбинированного крепления молотков.
Зависимость угла отклонения молотков представлена на рисунке 4, где видно, что при увеличении жестко закрепленных на оси количества молотков, угол отклонения значительно уменьшается [3].
КолличестЬо жестко закрепленных молткоЬ на оси Рисунок 4 - График зависимости угла отклонения молотков от количества
жестко закрепленных молотков в ряду
Пользуясь графиком зависимости износа рабочей поверхности молотка [4] от угла его отклонения от радиального положения [3], определим зависимость степень износа рабочих органов от количества неподвижно взаимосвязанных молотков на оси. При использовании различного количества жестко закрепленных молотков в ряду интенсивность истирания значительно уменьшается, что отображено на графике (Рисунок 5).
0 1 2 3 4 5 В 7 8 9 10 11 12
КошчостЬо жестко закрепленных молотка!/ на оси, л
Рисунок 5 - График зависимости износа молотков от количества жестко
закрепленных молотков на оси
При использовании жесткого крепления всех молотков в ряду на оси (на примере молотковой дробилки ДМРиЭ 1450x1300) угол отклонения резко уменьшается, но полностью его исключить возможно при применении абсолютно жесткого крепления молотков на оси ротора. Но такое крепление может стать причиной выхода из строя узлов и деталей молотковой дробилки, при попадании, в процессе дробления, недробимого материала в рабочую зону.
Из анализа зависимости следует, что в среднем, при различных условиях угол отклонения в комбинированных дробилках будет составлять - 2°26" (Рисунок 4).
Для компенсации угла отклонения, во время соударения с куском материала, при максимальном количестве жестко закрепленных молотков в ряду, возможно использование молотка с формой рабочей поверхности позволяющей, за счет центробежных сил движения материала, обеспечить образование футерованного слоя на дробящей поверхности бил. Это позволит уменьшить износ молотка и увеличить энергию удара по куску материала, за счет увеличения массы била.
За счет наполнения образовавшегося кармана измельчаемого материала (Рисунок 6), уменьшается сила трения при скольжении материала по молотку. При этом угол соударения, влияющий на степень износа, за счет использования комбинированного крепления молотков, исключается.
Таким образом, при такой конструкции молотка обеспечивается компенсация угла отклонения при ударе и сохраняется подвижность крепления молотка с осью, что предотвращает возможность разрушения элементов
дробилки при попадании недробимого материала.
Чгол отклонения полотка
Из анализа полученной зависимости следует, что угол соударения и степень износа молотков роторных дробильно-измельчительных машин ударного действия с комбинированным креплением бил на оси ротора существенно зависит от количества молотков, находящихся в жестком соединении между собой и от формы молотка. Используя мероприятия по снижению эффекта скольжения материала по поверхности молотка увеличиться
срок службы и, соответственно, уменьшатся простои оборудования и сократятся расходы оборотных средств на техническое обслуживание дробилок и на закупку или изготовление молотков.
Таким образом, перспективным направлением усовершенствования процесса дробления, с точки зрения повышения качества известняка, является синтез конструкций дробилок, совмещающих в себе комбинацию жесткого крепления бил при процессе дробления материала при возможности их предохранении от разрушения, за счет потери жесткости молотков в момент контакта с недробимыми телами. А также изменение формы молотка, позволяющей защитить рабочую поверхность от интенсивного износа и уменьшить угол отклонения. Список литературы
1. Миончинский П.Н. Производство комбикормов / Миончинский П.Н., Кожарова Л.С. // М.: Агропромиздат, 1991. - 288 с.
2. Поздняков В. Д. Улучшение работы молотковой дробилки за счёт совершенствования её конструктивной схемы / Поздняков В. Д., Куспаков А. С. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Выпуск № 31-1. Том 3. 2011.
3. Власенко Д. А. Эффективность дробления известняка в дробилках с вращающимся ротором при реализации различных способов воздействия на материал ударом / Власенко Д. А. // «Молодежь и XXI век - 2016»: Материалы VI Международной молодежной научной конференции. - 2016. - С. 94 - 98.
4. Филатов М.И. Способы повышения надежности и ресурса молотковых кормодро-билок / Филатов М.И., Петров А. А. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Выпуск № 10 - 1 том 2. - 2006. - С. 80 - 82.
Dmitriy Alekseyevich Vlasenko, postgraduate, assistant professor, Donbass State Technical University, Alchevsk, Lugansk National Republic (e-mail: vlasdmitrij@yandex.ru)
Eduard Petrovich Levchenko, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Donbass State Technical University, Alchevsk, Lugansk National Republic (e-mail: levchenkop@pochta.ru)
Dmitriy Aleksandrovich Vishnevsky, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor,
Donbass State Technical University, Alchevsk, Lugansk National Republic
(e-mail: dimavish.79@mail.ru)
Sergey Aleksandrovich Krasovskiy, lecturer,
Technical School of Donbass State Technical University, Alchevsk, Lugansk National Republic
(e-mail: sa_krasik@mail.ru) Aleksandr Aleksandrovich Nazarenko, student,
Donbass State Technical University, Alchevsk, Lugansk National Republic (e-mail: nazooz@yandex.com)
WEAR REDUCTION MEANS OF IMPACT GRINDER CRUSHING HAMMERS
Abstract. The article deals with the wear reduction means of impact grinder crushing
hammers during the abrasive contact with material by means of reducing the angle of
hammer decline from its radial position and improving hammer construction.
Key words: impact grinder crushing, hammer, wear of hammers, angle of decline, hammer
construction.
