Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Афанасьев А. И.

Разделение минералов в воздушно-фрикционном сепараторе осуществляется за счет различия скоростей витания частиц, которые зависят от плотности, формы и размеров кусков. В статье разработана математическая модель движения частиц горной породы после ее схода с криволинейного трамплина и движения при свободном падении в воздухе. Составлены уравнения движения частицы по горизонтальной и вертикальной осям координат в наклонном воздушном потоке от вентилятора. Показано, что эти уравнения движения могут быть упрощены и проинтегрированы. В результате интегрирования уравнений движения получены траектории движения частиц горной породы после их схода с криволинейного трамплина и движения под действием силы тяжести и силы давления воздуха, поступающего от вентилятора. На основе математической модели движения частицы разработана имитационная модель, учитывающая случайный характер изменения плотности частиц, коэффициента парусности, коэффициента трения и восстановления частиц горной породы, скорости воздуха, подаваемого вентилятором, скорости схода частицы с криволинейного трамплина. Приведены траектории движения частиц после схода с криволинейного трамплина воздушно-фрикционного сепаратора. Показано, что для крупности горной массы +2–50 мм направление скорости воздуха, подаваемого вентилятором, практически не влияет на процесс полета частицы, при этом скорость воздуха может варьироваться от нуля до 20 м/с.

Исследованы причины низкой эксплуатационной экономичности вентиляции тупиковых выработок. Определены основные этапы совершенствования вентиляторов местного проветривания. На основе анализа причин низкой эксплуатационной экономичности вентиляторов местного проветривания и уравнения зависимости коэффициента теоретического давления от угла выхода потока из рабочего колеса предложен способ его модификации для определения направления повышения аэродинамических параметров. Для построения математической модели использованы аэродинамическая теория Эйлера для круговых решеток классических профилей, принцип гидродинамической аналогии и основные положения теории конформных преобразований. Предложено оригинальное запатентованное техническое решение конструкции лопаток рабочего колеса вентилятора местного проветривания, реализующее активный способ управления обтеканием, использующий в качестве источника адаптивных аэрогазодинамических вихрей часть основного потока рабочего колеса вентилятора. Показан типоразмерный ряд радиально-вихревых прямоточных вентиляторов с интегрированными в лопатки рабочих колес вихревыми камерами. Совокупная область экономичной работы вентиляторов типа ВРВП перекрывает поля вентиляционных режимов тупиковых выработок шахт длиной свыше 1500 м.

Для существенного уменьшения объема перерабатываемой горной массы и энергетических затрат на дальнейшую переработку приведено обоснование технологии разделения бедных медно-цинковых руд. Показана взаимосвязь содержания сульфидов и напряжения электрического пробоя за счет развития на границах вкраплений растягивающих напряжений. Изложены результаты экспериментов по определению удельного расхода энергии на электрообработку бедной руды в зависимости от содержания сульфидов. Разработана стохастическая модель процесса разделения бедной сульфидной руды, основанная на возникновении электрического пробоя у тех кусков, содержание сульфидов в которых больше определенного заданного (граничного) значения. Обоснован принцип и разработана имитационная модель процесса разделения. Выявлена зависимость суммарных энергозатрат на электрообработку, дробление и измельчение бедной сульфидной руды. Установлено, что метод электрического пробоя позволяет уменьшить энергозатраты в зависимости от граничного содержания сульфидов в 2–10 раз по сравнению с известными методами рудосортировки. Определено, что предварительная сортировка по крупности и электрообработка забалансовых медно-цинковых руд приводят к уменьшению времени измельчения руды за счет ее разупрочнения и позволяют пропорционально увеличить выход мелких классов, а также уменьшить расход мелющих тел.

Приводятся результаты исследований по эффективности работы резонансного грохота с низкочастотным линейным электромагнитным двигателем. Установлено, что фактическое тяговое усилие якоря электромагнитного двигателя значительно отличается от расчетного по закону Максвелла. Показано, что для оценки степени конструктивного совершенства электромагнитного вибровозбудителя следует использовать не абсолютные размеры, а относительные величины: отношение тягового усилия к площади поперечного сечения якоря; отношение удельного тягового усилия к массе обмотки; отношение максимальной избыточной температуры обмотки к ее массе, установившейся избыточной температуре обмотки. Эффективность использования линейного электромагнитного вибровозбудителя в грохоте и питателе следует оценивать по величине удельной работы – отношению работы движущего усилия за один цикл к массе обмотки; перемещению груза за один цикл; коэффициенту энергетической эффективности рабочего процесса, равному отношению фактической мощности к производительности. Определен рациональный рабочий зазор в линейном электромагнитном двигателе.

Для повышения технологичности конструкции одношарошечного долота предложена раздельная конструкция корпуса, при которой цапфа закреплена на корпусе резьбовым соединением. Для обоснования конструкции выполнен расчет его напряженно-деформированного состояния: общего НДС элементов шарошечного долота (лапы, шарошки и цапфы) и местного НДС (места контактов замкового подшипника, подшипников трения и др.). Расчет выполнен в CAD/CAE системе APM WinMachine. Процесс анализа напряженно-деформированного состояния включает этапы: разработка модели конструкции; задание ограничений на перемещения; задание материала; задание нагрузок; проведение расчетов и анализ результатов. Дана формула для определения удельных нагрузок на зубки шарошки. Методику предлагается использовать при разработке шарошечного бурового инструмента.

Статья посвящена развитию теории осе-радиальных вентиляторов и является ответом на статью проф. А. И. Афанасьева "Обзор работ по теории аэродинамического расчета осерадиальных вентиляторов, опубликованных в «Известиях вузов. Горном журнале», в «Известиях УГГГА (УГГУ)», трудах конференций УГГУ".

Приводится оценка энергопотребления вибротранспортных машин (ВТМ) с инерционным и кинематическим вибровозбудителем. Даны обоснование обобщенного энергетическиого критерия эффективности работы ВТМ и результаты исследований по определению этого критерия для резонансных вибротранспортных машин. Установлено, что величина критерия зависит от степени загрузки рабочего органа горной массой и значения движущего импульса.

Приводятся результаты исследований по определению параметров рабочего процесса и затрат энергии при работе резонансных вибротранспортных машин (ВТМ) с импульсным линейным двигателем. Показано, что энергозатраты в резонансных ВТМ зависят от относительной нагрузки и величины движущего импульса. Определены рациональные значения величины относительной нагрузки.

Приводятся результаты аналитических исследований по определению скорости вибротранспортирования горной массы на резонансном грохоте с импульсным линейным двигателем. Установлено, что при безотрывном транспортировании горной массы на скорость ее движения влияют коэффициент трения и его стабильность. Предложенная методика расчета скорости транспортирования горной массы адекватно отражает рабочий процесс вибротранспортной машины.

Приводятся результаты исследований энергозатрат при работе резонансных вибротранспортных машин с линейным электромагнитным двигателем. Установлено, что комплексный критерий энергетической эффективности относительно низкочастотных вибротранспортных машин существенно больше, чем у серийных резонансных вибропитателей.

Страница 1 из 3