автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование и выбор рациональных параметров отсадочных маиаш со струнной проточной частью

Министерство образования Украины Национальная горная академия Украины

#

«Ъ /

^ УДК 622002.5, 622.762

Басс Константин Маркович

Обоснование и выбор рациональных параметров отсадочных машин со струйной проточной частью

Специальность: 05.05.06 Торные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Днепропетровск 1998

Диссертация является рукописью.

Диссер. лимонная работа выполнена в Национальном горной академии Украины. „ «

Научные руководители:

Ми ронюк Александр Федоропич

- кандидат технических наук, доцент Мациональная горная академия Украины, доцент кафедры горных машин;

- доктор технических наук, профессор Франчук Всеволод Петрович, Национальная горная академия Украины, заведующий кафедрой горных ¿атин.

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Виноградов Борис Владимирович, Национальная горная академия Украины, профессор ка<]>едры горюй механики;

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Мехаль-¡ишин Владимир Степанович, ведущий научный сотрудник Приднепров-кой лаборатории совершенствования технологий обогащения углей Западного Донбасса и Львовеко-Волинского бассейна института "УкрНИИ-тлесоо гашение".

идущая организация:

- институт геотехнической механики Национальной академии наук 'крайни.

Защита состоится ' 1998 г. в час на заседании

пециализпрованного совета ДОЗ.06.04- в Национальными горной акаде-;ии Украины по адресу: 320027, г. Днепропетровск-27, проспект Карла Ларкса, д.]9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии 320027, г. Днепропетровск-27, проспект- Карла Маркка, д. 19.).

Автореферат разослан ■¿Л?' 1998 г.

Ученый секретарь

специализированного совета, -

доктор технических наук (Г.А.Симанович)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Свыше 50 пет машиностроительные предприятия Украины осуществляют разработку отсадочных машин, широк» применяющихся при переработке полезных ископаемых и успешно конкурирующих с лучшими образцами зарубежных фирм (Япония, ФРГ и ДР-)-

Однако, неуклонное повышение требований потребителей к свойствам концентрата при стабильной тенденции к снижению качества исходного сырья предопределяют необходимость постоянного совершенствования технологии его переработки, обоснованного и своевременного обновления парка оборудования путем модернизации эксплуатируемых машин или замены их более эффективными. Вопрос своевременной замены устаревшего оборудования особенно актуален для тех отраслей, где в связи с тяжелыми условиями эксплуатации срок физического износа конструкции может рассматриваться как срок износа морального.

Изложенное диктует резкое (в сравнении с достигнутым) сокращение сроков и повышение качества научных разработок, подготовки конструкторской документации, изготовления и испытания образцов, освоения серийного производства создаваемых машин и оборудования. Это невозможно осуществить без своевременной и качественной подготовки научно обоснованных методик расчета и выбора конструктивных параметров разрабатываемых, осваиваемых и эксплуатируемых машин; без использования их математических и физических моделей, наиболее адекватно отражающих сущность процесса.

Опыт разработки, внедрения и эксплуатации воздушно-пульсационных отсадочных машин (ВПО-машин) различных конструкций, в том числе и машин, оснащенных технологическими модулями струйного типа (МСТ), свидетельствует, что недостаточный учет специфики сырья, особенностей конструкции, условий конкретного предприятия влекут за собой неоправданные издержки в виде снижения технико-экономических показателей технологического процесса, потерь средств и времени на доводку изделий (машин), их внедрение, организацию обслуживания я период эксплуатации и т.п. В ряде случаев ошибки на стадии разработки перспективных конструкций (например, ВПО-машин для руд) на годы (1961-1968) отодвигают их признание, сдерживая развитие научно-технического направления, отдельных предприятий и отрасли в целом.

Поэтому, комплекс исследований, направленный на решение задачи по разработке методики расчета и выбора конструктивных параметров МСТ, позволяющей повысить эффективность машин, уже зарекомендовавших себя на ряде предприятий как прогрессивные и перспективные, является актуальным.

Цель работы - разработка методики расчета, обоснование и выбор рациональных параметров конструкции технологических модулей струйного типа, обеспечивающих повышение технико-экономических показателей обогащения сырья в воздушно-пульсационной отсадочной машине.

Идея работы заключается в учете совместного влияния физико-механических свойств конкретного сырья и режима его переработки на результаты расчета и выбора рациональных параметров конструкции воэдушно-пульсационной отсадочной машины.

Методика исследований. Поставленная цель достигнута на основе применения комплексного подхода, включающего: анализ и обобщение опыта разработки, внедрения и эксплуатации ВПО-машин, существующих методик их расчета; аналитические исследования с использованием методов механики жидкости (гидродинамики многофазных систем), теории вероятности и математической статистики, теории физического моделирования гидродинамических явлений; экспериментальные лабораторные и промышленные исследования.

Научные положения, выносимые иа защиту

1. Гидродинамические характеристики проточной части технологического модуля определяются геометрией каждой из выделенных его функциональных зон.

2. Все виды потерь напора, проявляющиеся при перемещении жидкости (рабочей среды) в модуле, целесообразно выражать в долях максимальных за цикл потерь напора на преодоление ее инерционности.

3. Конструктивные, силовые и энергетические параметры технологического модуля должны обосновываться с учетом физико-механических свойств обогащаемого материала и режима его переработки, характеризуемых коэффициентом влияния слоя постели (Ьпосг, м).

4. Энергоемкость процесса расслоения (разделения) материала представляет собой разность энергоемкостей процессов колебания бикои-понентной (материал и жидкость) и монокомпонентной (только жидкость) систем, перемещаемых в модуле.

Новизна работы

- Впервые установлена аналитическая зависимость между средним эа период цикла колебания перепадом уровней свободных поверхностей жидкости, перемещающейся в технологическом модуле отсадочной машины, и его геометрическими параметрами.

- Выведена новая зависимость между средним за период цикла колебания перепадом уровней свободных поверхностей жидкости и величиной максимального давления сжатого воздуха в воздушной камере модуля.

- Впервые получены аналитические зависимости между различными видами потерь напора и геометрическими размерами элементов (зон) -фоточной части модуля ВПО-машины при неустановившемся перемещении в нем потока жидкости.

- Впервые экспериментально установлена зависимость, учиты-эающая влияние на энергоемкость процесса обогащения специфики гра-зитационного и гранулометрического составов сырья и характеристик ре-кима его переработки.

- Создана новая методика расчета и выбора ВПО-машин, позволяющая на основании данных о сырье и режиме его переработки опреде-штъ рациональные геометрические параметры элементов ионструкции чроточной части МСТ ВПО-иашины и необходимые параметры сжатого юздуха (энергоносителя).

Обоснованность и достоверность научных полота кий, выводов и »екоменлзцпи определяется:

- корректностью поставленных задач каждого этапа работы;

- использованием апробированных методов и методик проведения •^следований и обработки опытных данных, экспериментальных устано-зок, приборов;

- сходимостью результатов теоретических и экспериментальных ^следований, связанных с определением конфигурации проточной части •ехнологическюго модуля в функции специфики сырья (погрешность 5... 10%);

- соответствием результатов выполненных исследований и сделан-1ых по ним выводов многолетнему опыту разработки, совершенствования I эксплуатации ВПО-машин на рудообогатительных фабриках Украины, "рузии, Казахстана.

Значение работы

Научное состоит в теоретическом обосновании и эксперименталь-юм подтверждении зависимостей:

-между энергоемкостью процесса обогащения и конструктивными 1араметрами проточной части технологического модуля ВПО-машины, 'читывающей влияние физико-механических свойств исходного сырья и ребуемого режима его переработки;

- между средней в период цикла пульсаций величины перепада ровней свободных поверхностей жидкости и максимальным избыточным ¡авлением сжатого воздуха в воздушной камере модуля.

Практическое состоит:

- в создании принципиально новой методики инженерного расчета I выбора параметров проточной части технологических модулей ВПО-

машин, вообще, и МСТ, в частности, учитывающей влияние специфики физико-механических свойств перерабатываемого сырья и режима его обогащения на гидродинамику процесса колебания системы "жидкость -обогащаемый материал", энергоемкость передела и рациональность конструкции; обеспечивающей существенное повышение достоверности результатов и сокращение объемов работ по созданию новых и модернизации действующих технологических аппаратов (ВПО-машин).

- в разработке методики прогнозной оценки применения конкретных машин для переработки новых видов сырья и (или) выделения качественно новых продуктов обогащения.

- в рекомендациях по выбору и корректировке режима отсадки, осуществляемого в конкретной ВПО-машине с целью достижения рациональных качественно-количественных и технико-экономических показателей передела в связи с предполагаемым (планируемым) изменением состава сырья и(или) требований к качеству продуктов ело переработки.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на: заседании технического совета предприятия "Чиатурмарганец" (Чиатура, Республика Грузия, 1991); Международной научной конференции " Теория и практика процессов измельчения и разделения" (Одесса, 1995); Международном научном семинаре "Проблемы комплексного освоения недр* (Днепропетровск, Государственная горная академия Украины, 1995); Международной научной конференции " Современные пути развития горного оборудования и технологий переработки минерального сырья* (Днепропетровск, Национальная горная академия Украины, 1996, 1997); заседании научно-технического совета института "Гипромашуглеобогащение" (Луганск, 1996); специализированном семинаре Национальной горной академии Украины (Днепропетровск, 1998).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 работ, в том числе 3 статьи в научных изданиях, 1 авторское свидетельство СССР и 1 патент Украины..

Личный вклад соискателя. В период 1990... 1997 годов автор являлся исполнителем и ответственным исполнителем научно-исследовательской работы по созданию, совершенствованию и внедрению ВПО-машин.

Исследования и теоретические проработки, изложенные в диссертации, проведены на кафедре горных машин Национальной горной академии Украины (НГАУ); лабораторные и полупромышленные эксперименты - в условиях Центральной доводочной фабрики горнорудного предприятия "Чиатурмарганец"; внедрение - в институте "Гипромашуглеобогащение" и ПО "Атоммаш".

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов и заключения. Содержит 148 страниц машинописно-

го текста, в той числе 23 рисунка и 15 таблиц. В списке использованной литературы 65 наименований. Приложения - 49 страниц.

Автор выражает глубокую признательность научным оуковояите-лям: кандидату технических наук, доценту! МиронюкуА.Ф. | и доктору технических наук, профессору Франчуку В.П. за консультации и постоянное внимание к работе, а также сотрудникам горноруднорго предприятия "Чиатурмаргакец" кандидату технических наук Григолашвили Н1.Д. и инженеру Квартнадзе АА. за большую помощь в организации и проведении экспериментальных работ в условиях предприятия.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Успехи отечественного машиностроения в разработке и внедрении высокоэффективных ВПО-машин для обогащаемого угля в значительной степени определялись и определяются глубокими теоретическими и экспериментальными работами в области гидродинамики многофазных систем, выполненных Э.Э.Рафалесом-Ламарюой, Н.А,Самылиным, А-С.Рулем, В.В.Бриллиантовым, Н.Н.Виноградовым, Б.В.Виноградовым, В.С.Ме-хальчишиным, Л.Л.Знаменским, БА-Блюссом, В.И.Сулигой и др.

Их достижения послужили надежным основанием для развития научных и инженерных работ , связанных с созданием ВПО-машин для обогащения руд, которые в 1968 г. завершились изобретением принципиально новой - струйной - конструкции проточной части технологического модуля. Это позволило, сохраняя технологические преимущества угольных ВПО-машин, уменьшить размеры создаваемых конструкций до габаритов морально устаревших отсадочных машин с механическими приводами, эксплуатировавшихся на рудообогатительных фабриках и подлежавших замене более эффективными и надежными технологическими аппаратами.

На этапах создания, совершенствования и внедрения первых образцов ВПО-машин струйного типа на обогатительных фабриках по переработке железных, марганцевых и хромовых руд большую роль сыграла научная и инженерная деятельность ВА.Бинюсвича, М.Я.Баса, Б.П.Хли-венко, Э.И.Шкуты, Г.Г.Габдулина, Г.Г.Ковтуна, Ш.В.Ахвледиани, В.К.Суламанидзе, А.Н. Терещенко, Н.Ю.Свист, К.Д.Ивченко, И.Г.Белоко-пытова и др.

Однако, отсутствие научно обоснованных и апробированных методик расчета и выбора конструктивных параметров МСТ привело к серьезным ошибкам и просчетам при создании серийных машин, что проявлялось и ликвидировалось (если была возможность) уже на стадии доводки и внедрения головных образцов и даже при эксплуатации машин серийного производства.

Изложенные выше положения обуславливают необходимость последовательного решения следующих задач:

!. Уточнение (юзррегирование) традиционного математического описиния связи гидродинамических характеристик процесса колебания биюомпонентной системы МСТ ВПО-машины с физико-механическими свойствами сырья, режимом его переработки и конструктивными параметрами модуля.

2. Создание физической модели ВПО-машины и выполнение экспериментальной проверки выводов, полученных из теоретических исследований процесса колебания монокомпонентной системы.

3. Проведение экспериментальных исследований влияния физико-механических свойств и высоты слоя разрыхляемого модулем материала на характеристики процесса колебания в проточной части бикомпонентной системы (рабочей жидкости и упомянутого материала).

4. Разработка методики инженерного (с использованием ЭВМ и пакета программ "МаЛСАО") расчета и выбора рациональных параметров проточной части МСТ, учитывающей специфику физико-механических свойств подлежащего обогащению сырья и обусловленный технологией режим его (сырья) переработки.

В основу создаваемой методики расчета конструктивных элементов и параметров МСТ положены: результаты работ Э.Э.Рафалеса-Ламарка, аналитически описавшего процесс колебания системы (вода-воздух-материал) в отсадочной машине Ф.Баума применительно к условиям обогащаения угля различной крупности; рекомендации Ш.В.Ахвледиани и В.К.Суламанидзе, предложивших принципиальную схему расчета некоторых параметров МСТ сориентированной на переработку машиной марганцевых руд Чиатурского месторождения.

Однако специфика конструкций МСТ и разнообразие перспективного сырья предопределили необходимость проверки и уточнения рекомендовавшихся формул, коэффициентов и зависимостей.

С целью обеспечения условий для успешного решения поставленной задачи исследуемый МСТ делим по вертикали (рис.1) на восемь функциональных зон, высоты которых определяются их возможностью гарантировать:

- транспортировку исходного материала и легкого продукта вдоль модуля горизонтальным потоком жидкости соответствующего расхода (Н);

■ эффективность обогащения исходного материала на отсадочном решете модуля (Д);

а.

и

Я Ь

ш 3)

Рис. I. Схема расположения функциональных зон в технологическом

модуле струйного типа

- требуемую равномерность вертикального потока жидкости при подходе ее к отсадочному решету модуля (С);

-необходимую площадь живого сечения окна впуска (выпуска) сжатого воздуха в воздушную камеру модуля (Ф);

- достаточные объемы полостей воздушной камеры модуля при реализации легких (Т1) и тяжелых (Тз) режимов колебания;

- поворот потока при минимальных потерях напора (и);

- требуемое расстояние по вертикали между зонами Ф и 14, обеспечивающее необходимый перепад средних уровней свободных поверхностей жидкости в решетном отделении машины и в воздушной камере в период цикла ее(жидкости) колебания (е).

В диссертации приведены эмпирические формулы, необходимые для определения высот соответствующих зон, полученные в результате собственных исследований.

Используя введенные основополагающие параметры конструкции технологического МСТ, выражаем с их помовдю: высоты функциональных зон модуля; параметры инерционности участков потока ЕП, заключенных в границах соответствующих технологических зон; коэффициенты гидравлических сопротивлений этих участков; коэффициент изменения перепада уровней свободных поверхностей потока в период цикла пульсации жидкости и уетановливаеи аналитическую зависимость между конструктивными параметрами МСТ и параметрами водовоздушного режима его эксплуатации.

Теоретические исследования ВПО-машин струйного типа позволили нам установить, что: минимальное удельное число водоводов зависит от требуемой равномерности пульсаций жидкости в решетном отделении модуля (Р, %); при ширине решетного отделения модуля более 1 и целесообразно соблюдать условие, при котором сумма ш и твк равны 1; наименьшие потери напора на преодоление инерционности потока и его гидравлического сопротивления ожидаются при т « 0,4 ... С^б! гидравлическими сопротивлениями по длине потока (суммарные затраты энергии менее 1%), местными гидравлическими сопротивлениями, связанными с Z-образньш искривлением потока ЕП и изменениями площади его сечений (диффузоры, конфузоры) можно пренебречь (суммарные затраты энергии не более 4°/о); обязательно подлежат учету коэффициенты гидравлического сопротивления отсадочного решета и придонного и-образного колена; энергия сжатого воздуха преимущественно (на 60-90%) расходуется на преодоление инерционности потока ЕП.

Основные результаты теоретических исследований были сопоставлены с результатами лабораторных исследований, проведенными на соз-

данной нами экспериментальной установке, смонтированной на Центральной доводочной фабрике горнорудного предприятия "Чиатурмарганец".

Будучи разборной, установка позволяла изменять конструктивные параметры проточной части, а прозрачность двух противоположных бортов по всей высоте - визуально наблюдать процессы, происходящие как в надрешетной части, так и в воздушной камере. Инструментальные замеры и запись параметров (давление воздуха в коллекторе, в вохдушной камере, расход воздуха) выполнялись лабораторией КИП предприятия.

В результате обработки экспериментальных данных нами установлено, что

[(н|?т1«1„дк2 ■(«-).. • ^Г -

\Ш) 1 = <И 4 оМнт 1 ; 2)

1> ''Р-кидх I-1 '»«-кндх

[(Н Щ 1 Л(нВ) 1 = [ИД) 1 , О)

Ц 'ий-кидк Ц с'_Ьяидк '»«-&ИДК

где 1 и Ь„ец1 1 " соответственно напоры прямого

" [I ^Мзшгр,

(рабочего) и обратного перемещений (ходов) системы; [<нвк"1 "I

эбщий максимальный напор, создаваемый сжатым воздухом в период цикла пульсации монокюипонентной системы в воздушной камере модуля; а - коэффициент, учитывающий соотношение общих потерь напора и потерь напора на преодоление инерционности монокомпонентной системы

[рис.2); • среднее значение в период цикла пульсаций параметра

жидк

инерционности потока жидкости (приведенная длина потока ЕП), и; а и Л • соответственно, угловая скорость (рад/с) и амплитуда (и) колебания мо-нююомпонентной системы; 8 - ускорение силы тяжести, м/с2.

Высоту зоны е (м) опреляем из полученной нами формулы

.. -«"¿1 _ (4)

я ^

максимальное давление сжатого воздуха в воздушной камере модуля в период цикла колебания жидюэсти

[(О 1

I' 'вмхД

яшдк

N-4

2,5 £ + е - 1,

>■1=1

где: N - число функциональных зон, шт.; Ы и 1л - соответственно высота и приведенная длина (параметр инерционности) 1-ой функциональной зоны, и.

сх

*, юс 1,006 0,300 0.800 0,700

1 1

1

* ! 1

й I

' V *

1? V

| 1 1Ц1 « * 4»

1 ( Г* #

| 1 С

|

чз

®

№

СП

со

г» ч

(1_ЕП > жидк ър

Рис. 2. Зависимость коэффициента а от параметра инерционности

жидкости (Л П

V. и и д к>(р

При укладке на решето модуля обогащаемого материала и неизменности маккимального давления в воздушной камере амплитуда пульсаций жидкости (рабочей среды) снижается (Ас«т < Авдда), что объясняется увеличением колеблющейся массы и проявлением дополнительных гидравлических сопротивлений. Вводим обобщающий параметр Ьдот и записываем его виде:

Выполненное нами определение в ходе экспериментов амплитуд колебания монокомпонентной (Ашда) и биюэмпонентной (Аскет) систем различных параметров позволило установить эмпирическую зависимость:

. и. , • (Д,Г (7)

десь <!»«* И ¿таи ■ границы крупности машинного класса, м; к -зээффициент, учитывающий гранулометрический состав машинопо клас-а; бп,ст - плотность "постели", кг/м3; Д, - высота слоя обогащаемого ма-

ериала, м.

Формула (7) основывается на 54 сериях экспериментов с примене-ием 3-х видов сырья различной плотности (отходы углеобогащения, юон-,ентраты марганцевый и железорудный), двух классов крупности каждый 3,005...0,010 и 0,010...0,020 м) при высоте обрабатываемых слоев 0,2; 0,4 и ,б и и числе пульсаций 60; 90 и 120 в минуту. В каждой серии опытов нага фиксировались результаты по 12...25 режимам. Коэффициенты коррекции основных зависимостей - 0,80...0,95.

Предложенная нами инженерная методика расчета и выбора кон-груктивных параметров технологического модуля ВПО-машины пред-сматривает при оценке конкурирующих вариантов использование в ка-естве постоянных величин исходных данных, оговоренных: заданием на азработку (реконструкцию) ВПО-машины; рекомендациями ГОСТ'ов; езультатами исследования сырья на обогатимость; требованиями тех-гологического режима; обобщенными результатами создания и эксплуа-ации ВПО- машин, работающих в аналогичных или близких к ним усло-иях.

В качестве переменных величин нами рассматриваются удельное оличество труб-водоводов ( г - 1...10) и относительная поперечная площадь их сечений (гп = 0.2...0.8).

Расчет и выбор конструктивных параметров проточной части ЛСТ осуществляется в две стадии: предварительной и окончательной.

На стадии предварительного выбора рационального варианта инструкции МСТ в порядке убывания технико-экономической весомости юнкретных параметров производится анализ соответствующих матриц, юлученных путем использования в ЭВМ пакета программ "МаЛСАГЭ".

В ходе предварительного анализа из числа конкурирующих нами ©следовательно исключаются варианты конструкций, не обеспечи-1ающие необходимую равномерность пульсаций жидкости в решетном отчленим модуля; тр^ующие для реализации заданного режима колебаний истемы более высокого давления и расхода сжатого воздуха энергоносителя); вызывающие увеличение высоты проточной части моду-гя, его конструктивной (сухой) массы и массы эксплуатационной (с жид-ххтью).

На стадии окончательного расчета и выбора параметров технологического модуля к использованию в создаваемой конструкции принимаются стандартные материалы и изделия (например, трубы) ближайшие по своим характеристикам к аналогам, установленным предварительным выбором.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Б диссертации, являющейся законченной научно-исследовательской работой, дано решение актуальной научно-технической задачи, выполнены научно обоснованные технические разработки по созданию ВПО-машин со струйной проточной частью технологических модулей, построенные на установлении зависимостей между конструктивными параметрами модуля и: требуемой равномерностью колебаний рабочей среды в решетном отделении; различными видами потерь напора и общей энергоемкостью процесса колебания рабочей среды; физико-механическими свойствами обогащаемого сырья и режимами его переработки; необходимым давлением сжатого воздуха (энергоносителя) и его расходом. Это позволяет обеспечить и обосновать технико-экономическую рациональность конструкции, целесообразность ее применения, перспективность и конкурентоспособность.

Основные научные и практические результаты работы:

1. Выполено уточнение (коррегирование) традиционного математического описиния (ТМО) связи гидродинамических характеристик колебания исследуемой системы в корпусе МСТ ВПО-машины, в результате чего:

-пересмотрена роль транзитной жидкости в исследуемом процессе и упрощено ТМО;

- влияние на гидродинамические параметры колебания системы обогащаемого материала учтено вводом в ТМО параметра Ьпост, что обеспечило ее универсальность (возможность применения для полезных ископаемых плотностью до 5000 кг/м3;

- гидродинамические параметры уравнения Э.Э.Рафалеса-Ламарка (т£П *ЕП и. жп ) выражены через основополагающие юон-

жндк* ^ЙНДК жпдк

структивные параметры модуля {Ъ, ш и пак), что предопределяет возможность их оптимизации.

2. Создана физическая модель МСТ ВПО-машины с помощью которой:

- выведена эмпирическая зависимость общей относительной потери напора (а) от параметра инерционности монокомпонентной системы

|БП . Коэффициент корреляции г = 0,8; среднеквадратичесюое отклоне-«иди

ние а-± 5%.

- выведена эмпирическая формула (г = 0,85; о = ± 3...7%) зависимости средней величины перепада уровней свободных поверхностей жидкости fi sni 1 от максимального в период цикла колебания жидкости

r-U-L

давления сжатого воздуха в воздушной камере » 1 f пРи

I ИМЯ и д к

условии,что

ÍÍHleí5) 1 = 1Д . .4,0 M вод.CT

I* Jw ядк

- выведена эмпирическая формула для расчета параметра Ьпост в зависимости от свойств обогащаемого материала. Область применения формулы: крупность машинных классов - 0,001...ОД00 м; плотность "постели" - 1500...5000 кг/м3; высота слоя - 0,3...0,б м; число пульсаций -60... 120 в минуту; погрешность - 2... 12%.

3. Разработана методика расчета и выбора с использованием ЭВМ (пакет "MathCAD") рациональных конструктивных параметров проточной части технологических модулей ВПО-машин в зависимости от сырья и режима его переработки. Методика позволяет в течение 5... 10 минут проанализировать 80...100 вариантов конкурирующих конструкций технологических модулей и при соблюдении всех обусловленных (исходных) технологических и эксплуатационных характеристик выбрать наиболее рациональный (наименее энерго- и материалоемкий) вариант.

4. Применительно к условиям Грушевской ЦОФ Никопольского месторождения при эксплуатации ВПО-машин с МСТ расчитанными в соответствии с разработанной методикой: равномерность пульсаций повышается в 4...16 раз; высота проточной части снижается в1,2...1,б раз; энергоемкость снижается в 1,6... 1,8 раз; ожидаемый экономический эффект на одну машину площадью 12 м2 составляет 10...50 тыс.грн./год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Научные издания

1 ФранчукВ.П., Басс K.M., Басс В.М. Ö перспективности многопоточных (струйных) модулей воздушно-пульсационных отсадочных машин.- Металлургическая и горнорудная промышленность.- 1997.- №1 (Спец. выпуск).- С. 33-34.

2. Оптимизация конструкции корпуса воздушно-пульсационных отсадочных машин для обогащения руд I А.Ф.Миронюк, К.М.Басс,

A.А.Тарасенюо, С.В.Бондаренко / Металлургическая и горнорудная промышленность.- 1997.- №2 (Спец. выпуск)- - С. S-9.

3. Тарасенко А.А.,Басс K.M., Варна Т.П. Оценка и пути снижения энергоемкости воздушно-пульсационных отсадочных машин при обогащении марганцевых руд.- Металлургическая и горнорудная промышленность.- 1997,-№2 (Спец. выпуск).-С. 9-Ю.

Изобретения

4. A.c. 1487987 СССР, МЕСИ В 03 В 5/24 / Воздушно-пульсационная отсадочная машина / Бас М.Я., Гбдулин Р.Г., Свист Н.Ю., К.М.Бас (СССР).- Зс. ил.; Опуб. 23.06.89. Бюл. №23;

5. Патент № 13997А. Украша. "Пов;тряно-пульсацшна вщсаджу-вальна машина" I О.Ф.Миронюк, В. В. Малин, К.МБас, В.МБас, (Украша).- 8с. ил. Надр. 25.04.97 Бюл. №2.

Депонирование

6. Миронюк А.Ф., Басс K.M. Теоретические предпосылки создания воздушно-пульсационных отсадочных машин с регулируемой формой колебаний жидкости // Деп. в ГНТБ Украины 11.05.95 N1124 - Ук95;

7. Миронюк А.Ф., Басс К.М К вопросу изучения аэрогидродинамики воздушно-пульсационных отсадочных машин И Деп. в ГНТБ Украины 05.07.95 N 1б89-Ук95

Тезисы докладов

8. Оптимизация корпусов воздушно-пульсационных машин/

B.П.Франчук, А.Ф.Миронюк, К.М.Басс, В.М.Басс Н Труды Международной конференции "Теория и практика процессов измельчения и разделения", Одесса.- 1995.-С. 63...67;

9. Совершенствование конструкций корпусов современных воздушно-пульсационных отсадочных машин I А.Ф.Миронкж, В.П.Франчук, К.МБасс, Т.П.Басс // Труды международной конференции "Современные пути развития горного оборудования и технологий переработки минерального сырья", Днепропетровск.-1996.- С.47;

10. Математическая модель процесса колебания трехфазной системы (воздух-жидкость-твердое) в вохдушно-пульсационной отсадочной машине / А.Ф.Миронюк, В.П.Франчук, К.МБасс, В.МБасс II Труды международной конференции "Современные пути развития горного оборудования и технологии переработки минерального сырья", Днепропетровск.-1996.-С.47-,

11. Бас K.M. Вплив ф1зико-мехамчних властивостей збагачувано! сировини на енергом1СТСкзсть процесу ïï переробки у вадсаджувальшй машин! / Матер!али м!жнародно1 юэнференцй "Сучасш шляхи розвитку прничого обладнання i технологий переробки минеральна сировини", Дюпропетровськ,-1997.-С.84;

12. Бас K.M., Варна Т.П., Вондаренко C.B. Вплив питомо! юлькосп водовоив на piBHOMipHicTb коливань робочопо середовища у по-вггряно-пульсацшнш вздсаджувальнш машин! / Матер^али м^жнародно! конференда "Сучасш шляхи роээиткгу прничого обладнання i технологий переробки мшеральга сировини", Дншропетровськ,- 1997.-С. 39;

В опубликованных работах личный вклад соискателя заключается в следующем: /1,3,5,7,10/ - решение задач, анализ полученных зависимостей; /4,6/ - расчет параметров конструкции; /2/ - обобщение опыта разработки, внедрения и эксплуатации конструкций ВПО-машин; /8,9/ - разработка методов расчета и выбора конструктивных элементов модулей ВПО-машин.

АННОТАЦИЯ

Басс K.M. Обоснование и выбор рациональных параметров отсадочных машин со струйной проточной частью. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.06 "Горные машины", Национальная горная ака демия Украины. Днепропетровск, 1998 г.

Защищаются теоретические и экспериментальные исследования, выполненные с целью выяснения зависимости конструктивных параметров элементов проточной части технологических модулей струйного типа воздушно-пульсадионных отсадочных машин от физико-механических свойств обогащаемых полезных ископаемых и специфики осуществляемых технологических режимов.

Для инженерных расчетов и выбора рациональных параметров создаваемых конструкций отсадочных машин разработана принципиально новая методика, которая учитывает многолетний опыт эксплуатации аналогов и гарантирует существенные технико-экономические преимущества струйных модулей в сравнении с модулями монопоточных типов.

Результаты работы изложены в 5 научных статьях, 2 изобретениях, 5 тезисах докладов.

Ключевые слова: воздушно-пульсационная отсадочная машина, технологический модуль струйного типа, проточная часть, технологический режим, конструктивный параметр.

АНОТАШЯ

Бас K.M. Обгрунтування та виб!р рацюнальних параметре в1дсаджувальних машин si струменевою протоковою частиною. Руюопис.

Дисертаадя на здобуття наукового ступеня кандидата техтчних наук за спе^альнютю 05.05.06. "Прнич! машини", Нацюнальна прнича

акадешя Украдни. Днтропетровськ ,1998 р.

Захищаються теоретичш та екгпериментальш дослщження, виюо-наш э метою з'ясування залежност! юэнструктивних napaMeTpia елеменпв ripoTOKoaoi частини технололчних модул^в струменевого типу повпряно-пульсащйних вщсаджувальних машин вщ ф^зиюо-механичних власти-востей эбагачуваних корисних юопалин та специфики здшснюваних технолопчних режимов.

Для шженерних роэрахункзв та вибору рацюнальних параметрш створюваних конструкщй вщсаджувальних машин розроблено принципо-во нову методику, що враховуе багатор^чний досвщ експлуатацй аналопв i гаранту« cyrreBi техгаюо-економ1чт переваги струменевих иодул!В в поршнянш з модулями монопотоюових тигав.

Результати роботи викладено в 5 науюових статтях, 2 винаходах та 5 тезах доповвдей.

Ключов1 слова: повпряно-пульсацшна вщсаджувальна машина, технолопчний модуль струменевого типу, протоюова частина, техно-логтчний режим, юэнструктивний параметр.

THE SUMMARY

Bas К.М. The substantiation and choosing of rational parameters of jigs with jet flowing part. Typescript.

Thesis for a Candidate of science degree on the speciality 05.05.06 "Mining machines ", National Mining University of Ukraine, Dnipropetrovsk, 1998.

The theoretical and experimental research, made with the purpose of finding - out the dependencies of constructive parameters of the flowing part elements of technological jet type modules of air-driven pulsation jigs from physical-mechanical properties of useful mineral being dressed and specific features of the technological regimes is submitted.

To make the calculations and choose the rational parameters of jigs being created, the new technique has been developed which tabes into account the long-term experience of operation of analogues and guarantees the essential technological advantages of the jet modules in comparisons with the modules of multiline types.

The results of the work have been in 5 scientific articles, 2 inventions and 5 thesis of reports.

The key words: air-driven pulsation jig, technological modules of jet types, the flowing part, technolodgical regime, constructive parameter.