CC BY
11
ТРАНСПОРТ
КГАМР 73.41.29
https://doi.org/10.48081/BIYP6869
*А. Д. Сулейменов1, Р. Б. Муканов,2 Н. С. Сембаев3, Р. Ю. зарипов4, Д. Б. Имангазинова5
1,2,3,4,5Торайгыров университет^ Казахстан Республикасы, Павлодар к.
ЖОЛ Ц¥РЫЛЫСЫНДАГЫ ИННОВАЦИЯЛЬЩ ШАРЛЫ ДИ1РМЕН
Бyгiнгi кунде жол-цурылыс машиналары арасында шарлы дшрмендер жол цурылысында мацызды рвл атцарады. Бул унтацтау машинасы турШц танымалдылыгы оныц цурылысыныц царапайымдылыгында болып табылады. Kазiргi уацытта вндiрiстiц квп салаларында материалдыц жщшкелж дэрежеы жэне оган жету уацытын азайту цажет болуда. Осыныц себебiнен материалды тезiрек жэне улкен кушпен бузу ушт унтацтау денелертщ соццы куш1 мен цажалу эсерт жогарылату нег1зг1 жет1лд1рудщ кврсетк1штер1 болып табылады. Авторлармен жург1з1лген эдебиетт1к-патентт1к зерттеулер нэтижесшде материалды бузу энергиясын жогарылату уш1н унтацтау камерасыныц айналу жылдамдыгын жогарылату шектеулш мэселес1 кедерг1 келт1ретШ аныцталып, осы мэселет шешу мацсатында жаца инновациялыц цурылысты V-пiшiндi шарлы дшрмен усынылып отыр.
К1лтт1 свздер: жол-цурылыс машиналары, жол-цурылысы, шарлы дшрмен, унтацтау, соццы кyшi, цажалу.
КХрХспе
Жол - курылыс машиналарыньщ катарында каз1рп уакытта материалдарды усактау-сурыптау процесшде мацызды рольдi шарлы дшрмендер алып отыр. БYгiнгi ^нде шарлы дшрмендердщ горизонтальды барабанды курылысы кец тараган. Шарлы дшрмен немесе барабанды-шарлы дшрмен бул эр тYрлi немесе бiркелкi диаметрлi унтактагыш шарлар кемепмен катты материалдарды унтактауга жэне катты заттар мен суйыкты араластыруга (суспензия жэне эмульсия дайындау) арналган курылгы. Бул курылгыныц жумыс жасау тэртiбi айналып жаткан барабанныц iшiнде материалдыц унтакталуына негiзделген [1]. Айналым козгалысы кезiнде унтактагыш шарлар мен унтакталатын материал (ары карай жYктеме) алдымен барабанмен бiрге шецберлi траекториямен козгалыста болады, содан кейiн парабола сызыгымен кулай бастайды (сурет-1).
Сурет 1 - Шарлы барабанды дшрменнщ курылысы жэне жумыс жасау тэртiбi
Айналу осше жакын жаткан жYктеменiц бiр бeлiгi астына карай бiрнеше шар кабатыныныц Yстiмен сырFанайды. Унтактау шарлары мен материал бeлшектершщ бiр бiрiне катысты салыстырмалы орын ауыстыруы кезшде кажалу нэтижесiнде, сондай-ак соккы эсершен барабанныi iшiндегi материал унтакталады [2]. Барабаннан шь^атын дайын материалдын iрiлiк шамасын реттеу барабаннын айналым жылдамды^ымен аныкталады. Бiрак, бул шаманы жылдамдык аркылы реттеу «сындарлы(критикалык) жылдамдыкпен» шектеледь Егер жылдамдык шамасы критикалык мэннен асып тYссе, онда ортадан тепюш кYш унтактаFыш шарлардын диiрмен кабырFасына жабысып калуын тудырады [3]. ^аз1рп уакытта жол курылысы саласында аса жвдшке унтакты материалдарды пайдалану кажеттшт туындап отыр. ОсыFан орай шарлы дшрмендердщ тиiмдiлiгiн арттыру eзектi болып табылады.
Материалдар мен эд1стер
ЖоFарыда атап еткендей барабаннын жоFары айналым жылдамдыктарында унтактау шарларынын диiрмен кабырFасына жабысып калуы орын алады. Нэтижесшде бул кубылыс диiрменнiн унтактау тшмдштн тeмендетедi. Бул мэселенiн эр тYрлi техникалык шешiмдерi бар. Техникалык шешiмдер бойынша эдебиеттiк-патенттiк шолу жYргiзiлiп, олардын iшiнде болашаFы бар курылыстарFа талдау жYргiзiлдi.
2-шi суретте шарлы барабанды дшрмен курылыстарынын бiрi кeрсетiлген. Бул курылыстын ерекшелiгi унтактау камерасынын бойлык осi мен горизонталь арасында косымша бурыштык параметрдiн а ендiрiлуi болып табылады [4].
Сурет 2 - Келбеу бурышты шарлы барабанды диiрмен [4]
Бул диiрменнiц барабаны шшде жYктеме (унтактау шарлары мен унтактау материалы) бойлык баFыт бойынша козFалысынын пайда болу эсерiнен кYPДелi KозFалыс жасайды. ДэстYрлi горизонтальды барабанды шарлы дшрменге караFанда аталып еткен дшрменде жYктеменiц бойлык баFыт бойынша косымша козFалу мYмкiндiгi камтамасыз етшген. Бул дшрменнщ кемшiлiгi унтаутау шарларыньщ кажет унтактау дэрежесiн алу Yшiн соккы кYшiнiн жетiспеушiлiгiнде болып табылады.
Келесi диiрменнiн курылысы (3-сурет) жоFарыда карастырылып еткен диiрменнiн жетiлдiрiлген тYрi болып табылады [5].
Сурет 3 - Келбеуш камералы дiрiлдi-айналмалы дшрмен [5]
Бул диiрменде козFалыстаFы унтактау шарлары бiр уакытта Yш жазыктык бойынша iлгерiлмелi, айналмалы жэне тербелмелi козFалыс нэтижесiнде кYPДелi траектория жасайды. Осынын нэтижесiнде унтактау тиiмдiлiгi артады. Аталып
еткен дшрменнщ кемшшш Yлкен айналым жылдамды^ы кезшде материалдыц бойлык орын ауыстыру жылдамдь^ыныц темендiгiнде болып табылады [6].
Нэтижелер мен тал^ылау
Эдебиеттiк-патенттiк шолу нетижесшде аталып еткен диiрмен курылыстарын ары карай жет1вдру максатында авторлармен жаца инновациялы V-пiшiндi шарлы диiрмен (сурет 4) усынылып отыр. Бул курылыс ^Р-ныц пайдалы моделi ретiнде патенттелген [7]. Усынылып отырFан диiрмен курылысыныц ерекшелiгi -шарлармен толтырылFан унтактау камерасы бiр бiрiне шет жак кабырFаларымен белгiлi бiр бурышпен косылFан екi цилиндрлi секциялылыFында, сонымен катар камера бiр уакытта айналмалы жене дiрiлдi козFалыс жасау мYмкiндiгiнде болып табылады. (5-сурет).
Сурет 4 - Инновациялы V-пiшiндi шарлы диiрмен [7]
Сурет 5 -V-пiшiндi шарлы диiрменнiц унтактау сулбасы
Усынылып отырFан инновациялык диiрмен жумыс ютеу тертiбiне келетiн болсак, бiрiншiден тиеп-тYсiру какпаFы 14 аркылы унтактау камерасына 3 унтактау шарлары мен унтакталатын материалды енгiзедi. Дiрiлдеткiш 13 козFалмалы раманы 10 жене оFан орналаскан унтактау камерасын тiк тербелiсiн тудырады. Осымен катар, жетек 2 муфта 8 жене бшк 9 аркылы унтакьау камерасын айналдырады. БYЙiр цилиндрлж беттердiц 6, 7 бiр бiрiне бурышпен орналасу есебiнен жене ер цилиндрлж секцияныц тербелмелi козFалысы есершен жYктеме шет жаFынан орта белiгiне жене кайта бойлык-кайтымды козFалыс
жасайды. Ал камераньщ 3 тш^р^вд жэне айналмалы козFалысы эсершен жYктеме айналу осше перпендикулярлы баFытта козFалады. Аталып еткен козFалыс траекториялары есебiнен унтактау шарлары унтакталатын матеpиалFа соккылы жэне кажалу эpекеттеpi аркылы эсер етедi жэне жуктеменщ KYPДелi козFалысы эсеpiнен унтактау камерасында 3 материал мен шарлардыц Yзiлiссiз араласуы орын алады. Сонымен катар унтактау камерасыныц айналу есебшен жэне секциялардыц бip-бipiне белгiлi бip бурышпен орнатуынан камеpадаFы материал алFашында екiге белiнiп камераныц 3 орта белтнен шетжак кабыpFалаpына, содан кешн шетжактан орта белiкке орын ауыстырып, 6ip бipiмен соктыFысып бойлык-кайтымды козFалыс жасап. Осыныц эсеpiнен унтакталатын матеpиалFа косымша бойлык динамикалык ЖYK салмак пайда болады, яFни унтактау шарлары арасында материал TYЙipшiктеpiн кысу KYшi жоFаpылайды, жэне ол Yйкелiс KYштеpiмен YЙлесiп унтактау жiцiшкелiгiн арттырады. Осыныц баpлыFы унтактау тиiмдiлiгiн жоFаpылатады. Белгiлi бip уакыттан кейiн унтактау кажетт жiцiшкелiгiне жеткен кезде, какпакты ашып дайын енiмдi алады.
^орытынды
Беpiлген макалада жол-курылыс машиналарыныц аpасындаFы жол курылысында мацызды рел аткаратын шарлы диipмендеpге терец талдау жYpгiзiлдi. Талдау нэтижесiнде болашаFы бар дшрмен курылыстары ipiктелiп, олардыц жумыс жасау пpинциптеpi мен артыкшылыктары, кемшiлiктеpi аныкталды. АныкталFан кемшiлiктеp негiзiнде авторлармен шарлы дшрменнщ жаца инновациялык курылысы усынылды. Жаца диipменнiц аpтыкшылыFын айкындалып, оныц жумыс жасау пpинципi карастырылды. Усыныга'ан диipменнiц жаца курылысы матеpиалFа унтактау шарларымен эр TYpлi тэсiлдеpмен интенсива эсер ету кемегiмен унтактау жщшкелшн жоFаpылатып, унтактау тиiмдiлiгiн арттыратынын болжауFа мYмкiндiк беpедi.
ПайдаланFан деректер т1з1м1
1 Wang, M. H., Yang, R. Y., Yu, A. B. DEM investigation of energy distribution and particle breakage in tumbling ball mills / Powder Technology. - 2012. - V. 223.
- P. 83-91.
2 Гурьянов, Т. М., Кумыкова, А. Д. Сулейменов // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Пермь : Изд-во Пермского нац. исследовательского политехн. ун-та, 2017. - С. 188-191.
3 Ибрагимова, З. А. Исследование параметров износостойкости тяжелонагруженных зубчатых передач и разработка ресурсосберегающей технологии их изготовления: диссертация на соискание ученой степени доктора философии (PhD), специальность 6D071200 «Машиностроение». - Алматы, 2014.
- С. 11.
4 Ларионов, Е. Д., Бородин, Н. А., Долгих, А. А. Ас. 1827288 СССР, МПК B02C 17/02 Шаровая мельница [Текст]/ Ларионов Е.Д., Бородин Н.А., Долгих
A.А. - 4926078/33; заявлено 08.04.93; опубл. 15.07.93, Бюл.№26. - С.1
5 Патент 105199 РФ, МПК В02С17/06. Вибровращательная мельница / Гаврунов А.Ю., Богданов В.С., заяв. и патентообл. Белг. госуд. технол. ун-т им.
B.Г. Шухова - №2010152390/21; заявл. 21.10.2010; опубл. 10.06.2011 Бюл. №16
- 4 с.
6 Гаврунов, А. Ю., Богданов, В. С. Вибровращательная мельница с продольно-поперечным движением мелющих тел // Вестник ТГТУ. - 2013. -Т. 19. - № 4. - С. 864-869.
7 Патент РК № 2017/0343.2, 29.12.2017. Устройство для тонкого измельчения материалов // Бюл. №26(II). / Гурьянов Г.А., Кумыкова Т.М., Сулейменов А.Д.
8 Жунусов, А. К., Быков, П. О., Касимгазинов, А. Д., Токтар, Д. Совершенствование технологии производства стальных помольных шаров v группы твердости в условиях ПФ ТОО «Кастинг»// Наука и техника Казахстана.
- № 3. - 2019. - С.115-121.
9 Олевский, В. А. Размольное оборудование обогатительных фабрик: справ. пособие по конструкциям, расчету и эксплуатации шаровых и стержневых мельниц / В. А. Олевский. - М. : Госгортехиздат, 1963. - 448 с.
10 Ходаков Г. С. Тонкое измельчение строительных материалов. - М. : Изд-во лит-ры по строительству, 1972. - 233 с.
Материал 15.06.21 баспаFа тYстi.
*А. Д. Сулейменов1, Р. Б. Муканов2, Н. С. Сембаев3, Р. Ю. Зарипов4, Д. Б. Имангазинова5
1,2,3,4,5Торайгыров университет, Республика Казахстан, г. Павлодар. Материал поступил в редакцию 15.06.21.
ИННОВАЦИОННАЯ ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
На сегодняшний день шаровые мельницы являются одними из наиболее востребованных видов дорожно-строительных машин в сфере дорожного строительства. Высокая популярность данного вида измельчителя обусловлена простотой конструкции и высокой эффективностью измельчения. В настоящее время во многих сферах производства возникла необходимость в использовании материала сверхтонкого размера и сокращения времени для достижения требуемой тонкости помола. Учитывая тот факт, что основным принципом повышения тонкости измельчения является повышение силы удара и истирания, исследования в этой области, направлены на повышение энергии разрушения. Проведенный авторами литературно-патентный анализ существующих конструкций мельниц выявил проблему,
связанная с повышением энергии разрушения, выраженная в ограниченности увеличения скорости вращения камеры, и на основе этого предложена новая инновационная конструкция мельницы V-образной формы.
Ключевые слова: дорожно-строительные машины, дорожное строительство, шаровая мельница, измельчение, сила удара, истирание
*A. D. Suleimenov1, R. B. Mukanov2, N. S. Sembaev3,
R. Yu. Zaripov4, D. B. Imangazinova5
1,2,3,4,5Toraighyrov University,
Republic of Kazakhstan, Pavlodar.
Material received on 15.06.21.
INNOVATIVE BALL MILL IN ROAD CONSTRUCTION
Today, ball mills are one of the most demanded types of road construction machines in the field ofroad construction. The high popularity of this type ofshredder is due to the simplicity of the design and high efficiency of shredding. Nowadays, in many areas of production, it is necessary to use a material of ultrafine size and reduce the time to achieve the required fineness of grinding. Considering the fact that the main principle of increasing the fineness ofgrinding is to increase the force of impact and abrasion, research in this area is aimed at increasing the energy of destruction. The authors' literature and patent analysis of existing designs of mills revealed a problem associated with an increase in the energy of destruction, expressed in the limited increase in the speed of rotation of the chamber, and on the basis of this, a new innovative design of a V-shaped mill was proposed.
Keywords: road construction machines, road construction, ball mill, grinding, impact force, abrasion.
