Розроблення та проектування вібраційного грохоту-сепаратора для подрібнення та розділення кускових матеріалів
Автор: Постоюк Дмитро Вікторович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Машини і технології паковання
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Актуальність теми Дана технологія має відношення до галузі будівельних матеріалів, а саме до будівельних машин для переробки кам’яних матеріалів. До таким машинам відносяться дробарки, млини, грохіт. Поява та розвиток нових гірських та збагачувальних технологій, істотне зростання обсягів видобутку та переробки гірничої маси призвели до створення вібраційних машин та пристроїв технологічного та транспортного призначення. Грохочення – одна з найважливіших та широко використовуваних традиційних технологічних операцій у видобувних та переробних галузях промисловості. При гуркотінні враховують два показники: продуктивність (кількість вихідного матеріалу, що надходить в одиницю часу) і ефективність (ставлення маси матеріалу, що пройшов крізь сито, до маси матеріалу даної крупності, що міститься у вихідному продукті). Продуктивність, що припадає на одиницю поверхні гуркоту, взаємопов’язана із ефективністю грохочення. Чим вища продуктивність, тим нижча ефективність грохочення. При розрахунку оптимального кута нахилу короба та продуктивності грохоту зазвичай враховується очікувана ефективність грохочення. У даному проекті представлена розробка вібраційного грохоту сепарації дрібнодисперсних матеріалів. В результаті проекту розроблено нову конструкцію самобалансного грохоту для сепарації дрібнодисперсних матеріалів. Даний грохіт має низку переваг у порівнянні з існуючими аналогами. Проведена модернізація дозволила отримати більше фракцій матеріалу, спростити техніку заміни зношених сит. Ця технологія дозволяє заощадити на енерговитратах, так як нема необхідності проводити весь технологічний цикл для повторного подрібнення матеріалу. Внаслідок чого термін окупності даного пристрою становить приблизно місяць, не дивлячись на велику ціну порівняно з аналогами. Установка самобалансного вібратора під різним кутом веде до того, що можна змінювати параметри процесу грохочення. Чим більша вертикальна складова сили, тим більше зерна матеріалу труться один до одного, і просіваюча поверхня зношуватиметься. При збільшенні горизонтальної складової сили зерна можуть перескакувати через отвори. Можливість зміни кута установки вібратора дозволяє знайти оптимальне співвідношення між ефективністю та продуктивністю. Ефективність грохочення, крім якості поверхні, що просіває, сит та характеристик самого грохоту, визначається й іншими факторами, такими як гранулометричний склад зерен грохотливого матеріалу та його фізико-механічні властивості. У вихідній моделі можна було отримати фракцію 3-10 мм, яка в даному вигляді не використовується. Рішення про використання двох додаткових дек, за допомогою яких можна отримати з матеріалу розміром 3-10 мм дві додаткові фракції крупністю 3-5 мм і 5-10 мм, є дуже актуальним, оскільки отримані фракції широко використовуються для виробництва нових видів матеріалів. При всій своїй конструктивній простоті грохоти становлять великі складності для розрахунку, велику увагу приділяють розробці методів їх розрахунку. Метою роботи є модернізація вібраційного грохоту з метою розширення сфери його застосування. Встановлення додаткових дек призведе до збільшення кількості фракцій, регулювання кута установки вібратора дозволить змінювати продуктивність та ефективність процесу грохочення, вдосконалена система заміни сит займатиме менше часу, і, відповідно, час простою машини зменшиться Наукова новизна отриманих результатів Проведено розрахунок та модернізацію самобалансного грохоту для сепарації дрібнодисперсних матеріалів, що дозволило отримати більше фракцій матеріалу, спростити техніку заміни зношених сит Проведена модернізація, що дає можливість зміни кута установки вібратора дозволяє знайти оптимальне співвідношення між ефективністю та продуктивністю. Розраховані основні параметри процесу грохочення: амплітуда, прискорення часток. Зроблено розрахунки на міцність основних вузлів грохоту: вал вібратора, амортизатори, підшипники, муфта. Методом кінцевих елементів розрахована несуча рама грохоту. Ключові слова: вібрації; самобалансування; міцність; процеси; грохот; жорсткість; сита.