Определение нагрузок в распорной плите щековой дробилки с учетом ударного нагружения

РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

УДК 621.926.22 Кузбаков Ж.И.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК В РАСПОРНОЙ ПЛИТЕ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ С УЧЕТОМ УДАРНОГО НАГРУЖЕНИЯ

Аннотация. На основании уравнения движения щековой дробилки с учетом ударного нагружения, при установившемся движении ведомой массы, определена максимальная нагрузка в распорной плите.

Ключевые слова: ударное нагружение, кинаматическая цепь, разрыв, статическая нагрузка, зазор, ослабление, соударение, распорная плита.

Kuzbakov ZH. I.

DETERMINATION OF LOADS IN THE SPACING PLATE

OF A JAW CRUSHER TAKING INTO ACCOUNT THE RAMP LOADING

Abstract. The maximum load in the spacing plate was determined on the basis of equation of motion of a jaw crusher taking into account the ramp loading under fixed motion of driven mass

Keywords: ramp loading, kinematic chain, fraction, static load, clearance, slackening, collision, spacing plate.

Наиболее характерными условиями, при которых происходит ударное нагружение механизмов и машин, являются резкое приложение внешней нагрузки и временный разрыв кинематической цепи до величины, соответствующей статической нагрузке, и последующее нагружение упругого звена. Между соударя-емыми элементами в начале имеется зазор.

Привод щековой дробилки относится к неравновесным приводным системам, в которых при сохранении неразрывности кинематической цепи и отсутствии деформаций, часть элементов при установившемся равномерном движении ведущей массы движется неравномерно, подчиняясь определенному закону, обусловленному кинаматическими параметрами.

Т акие системы при отсутствии внешних сил и сил трения имеют ограниченное число равновесных положений.

Распорная плита в приводе щековой дробилки с простым качанием щеки является основным элементом, передающим рабочую нагрузку от подвижной щеки к шатуну.

Распорная плита работает в условиях пульсирующего цикла нагружения и нередко мгновенно возрастающих нагрузок, близких к ударному, особенно при дроблении высокопрочных материалов [1].

Схему ударного нагружения щековой дробилки с простым качанием щеки представим в виде двухмассовой системы (см. рисунок).

На рисунке: т1 и т2 - приведенные массы ведущего и ведомого элементов машины; с - приведенная жесткость распорной плиты; Q - внешняя статическая нагрузка (сила разрушения материала); Р - движущая сила, создаваемая электродвигателем; А - зазор или ослабление, образовавшийся при разрыве кинемати-

ческой цепи (зазор между распорной плитой и сухарями подвижной и неподвижной щек); s1 и s2 - координаты ведущей и ведомой масс.

Приведенная схема ударного нагружения двухмассовой системы

Система движется с установившейся скоростью V, в какой-то момент происходит разрыв кинематической цепи. После этого масса т продолжает двигаться с той же скоростью V, тогда координата s1 = у/.

Процесс сближения и соударения ведущей и ведомой масс имеет три этапа: 1) сближение масс до перекрытия зазора; 2) нагружение упругого звена до величины, равной нагрузке Q; 3) дальнейшее нагружение упругого звена [2].

Электродвигатель щековой дробилки после разгона обладает жесткой механической характеристикой, поэтому наихудшие условия ударного нагружения будут при сохранении наибольшей скорости движения эксцентрикового вала. Поэтому в последующих выводах будем предполагать наихудшие условия.

Предположим, что в момент начала сближения масс упругое звено не деформировано. Таким образом, фактический зазор равен А—0; предположим,

с

что этавеличина положительна А>-0.

с

Для первого этапа уравнение движения ведомой массы

т.

d2 s2

2

=- Q-

Решая его при начальных условиях (/ = 0, s2 = 0

d t

= v), получим

s2 = vt -

Qf_ 2 m

Окончанию первого этапа соответствует

* 0 0 0*2 *

5 - 52 =А- — или — + —— = А. с с 2 ш2

Отсюда время первого этапа

ti =,

2 m2 (к Q

Q

Скорость движения ведомой массы при / = /1 равна

^ ds2 ^ V dt А

= v-

2Q<A-Q i.

m0

Для второго этапа уравнение движения

ё 2 5,,

m

2 dt2

-(S1 S2 )С = -Q-

Заменяя 51 =и/ решая, получаем

s = ^sin I— t + Bcos I—t + vt - —.

i т..

При новом отсчете времени начальные условия:

t = 0, s2 = 0,

d s2 d t

^cm. (4)]. Тогда

¡ c Q

x cosj— t + vt--------.

' m c

Q

i m0

Отсюда время второго этапа т„

Q

V 2(Ac-Q)’

а скорость ведомой массы при 1 = 1;2

v dt У

= v -

Q

( 2 д c - Q).

Предполагаем, что

V dt /2

> 0.

Для третьего этапа уравнение движения ведомой массы выражается формулой (3). Новые начальные

условия: / = 0; 51 — 52 =—; ------

с ё/

V dt /2

Тогда

-VQ(2Ac - Q) sin Е

c у m2

Нагрузка упругого звена

F =

Fmax = VQ ( 2 A c - Q) + Q.

Рассмотрим некоторые частные случаи.

1. Пусть

v dt /1

= 0

t

= 0. Тогда

V /2

начальными условиями общего решения (6) будут / = 0, 51 - 52 = —, —= 0. При этом

d t

81П.

Q

t Н----, а

Fmax = + Q-

Q

2. Для нашего случая А = —, т.е. имеется не раз-

с

рыв, а ослабление упругого звена

на величину статической деформации 0-.

с

( }

> 0, то

Если

В конце этапа з1 - s2 = — или после подстановки с

значений з1, 82 и преобразования получим

V dt /2

F = 2 Q.

max

3. Если ослабление 8 упругого звена меньше его статической деформации, то начальные условия для общего решения (6):

,c Q

s2 =ocos.— t + vt--.

После окончания второго этапа s1 — s2 = — или

s

Scos. — t = 0.

Время, соответствующее окончанию второго эта-

па: L = —

ж т.

2

ґ ds2 ^ , 1

= v-S -

чз „ V

.2 ,т2 Для третьего этапа начальные условия:

t = 0; sj - s2 = — и

Q -- dS2 = v-S I—.

d t

Tогда получим sj — s2 = 8 sin I— t + Q.

Максимальная нагрузка упругого звена

F = cS + Q.

max ü"

2 V c

При этом скорость движения ведомой массы

Таким образом, для нашего случая, когда имеется не разрыв кинематической цепи, а ослабление распорной плиты, формула (14) при установившемся движении дробильной машины максимальная нагрузка в распорной плите будет два раза превышать усилие разрушения материала. Следовательно, коэффициент запаса прочности распорной плиты должен быть не менее двух, К3.п > 2, т.е. когда распорная плита не является предохранительным элементом [3].

Список литературы

1. Условия эксплуатации и характер нагружения щековых дробилок при дроблении особопрочных материалов // Комплексная переработка минерального сырья: материалы междунар. науч.-практ. конференции. Караганда, 2008. С. 220-228.

2. Комаров М.С. Динамика механизмов и машин. М.: Машинострое-ние,1969. 295 с.

3. Кпушанцев Б.В., Косарев А.И., Музеймнек В.А. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации. М.: Машиностроение, 1990. 320 с.

References

1. The application conditions and loading condition of jaw crusher by crushing of extra-strong materials. Proceedings of International Scientific-Practical Conference: The complex processing of mineral raw. Karaganda, 2008. 25-26th September. P. 220-228.

2. Komarov M.S. The dynamics of mechanisms and machines. Moscow: Mashinostroenie, 1969. 295 p.

3. Klushantsev B.V., Kosarev A.I., Muzeimneck V.A. The crushers. Construction, calculation, application features. Moscow: Mashinostroenie, 1990. 320 p.

УДК 622.272/.275

Вохмин C.A., Загиров H.X., Требуш Ю.П., Курчин Г.С., Майоров Е.С.

НОРМИРОВАНИЕ ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВАНИЯ КАК МЕХАНИЗМ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Аннотация. В статье рассмотрены методические основы нормирования потерь и разубоживания полезных ископаемых при добыче подземным способом. Предложен алгоритм выполнения действия для установления нормативных величин показателей извлечения при подземной добыче. Данная методика определения нормативных значений потерь и разубоживания легко адаптируется к конкретным условиям работы горных предприятий и нацеливает на повышение культуры горного производства.

Ключевые слова: потери, разубоживание, методика, классификация, нормирование, планирование, показатели извлечения. Vokhmin S.A., Zagirov N.H., Trebush Yu.P., Kurchin G.S., Maiorov E.S.

NORMALIZATION OF LOSS AND DILUTION AS A MECHANISM OF RATIONAL USE OF NATURE

Abstract. In the article the basic principles of rational nature use in underground mining of solid minerals and provides an overview of the method of normalization of loss and dilution of the mineral underground mining of solid minerals.

Keywords: losses, dilution, the technique, classification, rationing, planning, extraction indicators.

Организация Объединенных Наций (ООН) в декларации Конференции по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, июнь 1992 г.) юридически закрепила два основных принципа правового подхода к охране природы. Государствам следует ввести эффективное законодательство в области охраны окружающей среды. Нормы, связанные с охраной окружающей среды, выдвигаемые задачи и приоритеты должны отражать реальную ситуацию в областях охраны окружающей среды и ее развития, в которой они будут реализовываться.

В 2005 г. на открытии Международного форума «Рациональное природопользование» в своем вступительном слове Президент ТПП РФ Е.М. Примаков отметил, что проблема рационального недропользования имеет огромное значение для нынешней России. Совершенно ясно, что система оптимального использования природных ресурсов определяет степень устойчивости не только экономики, но и нашего общества на долговременной основе, рассчитанной не на одно поколение россиян. Вместе с тем, происходит непредсказуемое по своим последствиям истощение

c