Диссертация (Комплексные методы повышения долговечности рабочих органов щековых дробилок)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»На правах рукописиЮШКОВ АЛЕКСЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧКОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИРАБОЧИХ ОРГАНОВ ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛОК05.05.04 – «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины»ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, профессорГустов Юрий ИвановичМосква 20182ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 6ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИРАБОЧИХ ОРГАНОВ ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛОК, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИИССЛЕДОВАНИЯ ........................................................................................................

131.1. Актуальность повышения долговечности рабочих органов щековыхдробилок ......................................................................................................................... 131.2. Выбор объектов исследования щековых дробилок ......................................... 141.3. Обзор и анализ исследований по рабочим органам щековых дробилок ....... 151.4. Анализ конструктивно-технологических методов повышения долговечностирабочих органов щековых дробилок ........................................................................... 181.5. Постановка цели и задач исследования .............................................................

201.6. Выводы по главе 1 ............................................................................................... 21ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ДРОБЯЩИХ ПЛИТЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ .............................................................................................. 222.1. Методика построения опорных кривых профилей поверхностей трениядробящих плит ............................................................................................................... 222.2. Методика ортогонального профилографирования поверхностей трениядробящих плит ...............................................................................................................

232.3. Методика построения опорных кривых профилей поверхностей трениядробящих плит ............................................................................................................... 242.4. Методика расчетного определения трибологических показателей................ 292.4.1. Расчет полного коэффициента трения скольжения при дроблениивысокопрочных пород ..................................................................................................

322.4.2. Определение степени трибодеформационного упрочнения поверхностейплит и продуктов износа............................................................................................... 3232.4.3. Расчет фрикционных температур поверхностей и продуктов износа ........... 322.4.4. Оценка коэффициентов полезного действия при дроблении высокопрочныхпород ............................................................................................................................... 332.4.5. Расчетное определение нагрузки при дроблении гранито-диоритнойсмеси ............................................................................................................................... 332.5.

Методика расчетного определения ресурса дробящих плит щековойдробилки ......................................................................................................................... 342.6. Выводы по главе 2 ............................................................................................... 35ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-АНАЛИТИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ ДРОБЯЩИХ ПЛИТ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ.......

363.1. Кинетические зависимости линейного и массового износа плит................... 363.2. Нормализованная система кривой опорной линии tp – Ɛ................................. 373.3. Модель трибодеформационного упрочнения поверхности трения плит ......

403.3.1. Количественные характеристики трибодеформационного упрочнениянаплавленных плит ....................................................................................................... 423.3.2. Фрикционные температуры поверхностей трения и продуктов износадробящих плит ............................................................................................................... 493.4. Коэффициенты полезного действия при дроблении пород наплавленнымиплитами........................................................................................................................... 493.5. Нагрузка при дроблении гранито-диоритной смеси ........................................

563.6. Скорость изнашивания наплавленных дробящих плит ................................... 573.7. Выводы по главе 3 ............................................................................................... 58ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ИЗНОСА ДРОБЯЩИХ ПЛИТЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ ..............................................................................................

604.1. Критерий износа парциальных величин микроизноса и микрометаллашероховатых поверхностей трения ............................................................................. 6044.2. Зависимости линейного износа плит от критерия парциальных величин ..... 614.3. Критерий износа парциальных величин микротопографии и механическихсвойств поверхностей трения....................................................................................... 624.4. Приведенные радиусы парциальных величин и коэффициенты полезногодействия трибосистем ................................................................................................... 654.5. Механизмы абразивного изнашивания и коэффициенты полезного действиятрибосистем ...................................................................................................................

704.6. Комплексный критерий абразивной износостойкости поверхностей трения774.7. Трибоадаптивный критерий дробящих плит .................................................... 784.8. Уравнения параметров шероховатых поверхностей трения ........................... 824.9. Выводы по главе 4 ............................................................................................... 88ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГОИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ...................................... 905.1. Критериальная оценка и выбор рекомендуемых наплавленных металловдробящих плит ...............................................................................................................

905.2. Выбор износостойких материалов по адекватным механическим итрибомеханическим показателям упрочнения ........................................................... 935.3. Методика выбора материалов для трущихся деталей по твердостиизношенных поверхностей ........................................................................................... 965.4. Результаты исследования механических свойств высокопрочных сталейзарубежного производства ......................................................................................... 1035.5.

Технологическое конструирование методами наплавки поверхностей трениядробящих плит ............................................................................................................. 1085.5.1. Износостойкая наплавка дробящих плит ....................................................... 1085.5.2. Расчет параметров автоматической и ручной наплавки ............................... 1125.5.3.

Альтернативный способ упрочнения плит ..................................................... 11455.5.4. Определение долговечности наплавленных дробящих плит щековойдробилки ....................................................................................................................... 1155.6. Экономическая эффективность применения рекомендованных способовповышения долговечности дробящих плит .............................................................. 1175.7. Выводы по главе 5 ............................................................................................. 122ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...........................................................................................................

124СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 126ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................... 1406ВВЕДЕНИЕАктуальность исследования.Измельчение и дробление твердых материалов различных по составу и прочности является актуальной проблемой. Измельченные материалы используются вдорожном строительстве, горной и строительной промышленности. На дроблениепород затрачиваются огромные энергетические ресурсы.

Ежегодно из недр землиизвлекается миллиарды тонн породы, вся эта горная масса в той или иной степениподлежит измельчению, дроблению на обогатительных фабриках, в строительнойиндустрии, на что расходуются десятки ГВт часов энергии.Наиболее широко во многих отраслях промышленности для крупного и среднего дробления различных по прочности и хрупкости горных пород применяютсящековые дробилки, отличающиеся простотой конструкции и высокой надежностью.Однако высокий износ дробящих плит не позволяет обеспечить полное использование потенциальных возможностей дробилки и приводит к таким негативным последствиям как высокие экономические затраты.Применение износостойких наплавочных материалов и рекомендованнойнами технологии наплавки позволит снизить затраты на техническое обслуживаниеи ремонт, увеличить долговечность щековой дробилки в целом.Рекомендованные методы ручной и механизированной электродуговойнаплавки приведут к повышению долговечности плит щековой дробилки и к значительному экономическому эффекту, что заинтересует компании, занимающиесядроблением высокопрочной породы.Поэтому работы совершенствованию конструкций и исследованию процессаконтактного взаимодействия инструмента с дробимым материалом являются актуальными.7Степень разработанности темы.Экспериментально – теоретические исследования, направленные на повышение долговечности щековых дробилок, изложены в работах Богданова В.С., ЧихосаХ., Штепа В.П., Зорина В.А., Бауровой Н.И., Доценко А.И., Островского М.С.,Шевченко Ю.С., Клушанцева Б.В., Коноводова В.В., Щелокова С.В., ЛагуновойЮ.А., Буклагиной Г.В., Максименков Е.А., Андреевой Е.В., Лаврова С.Н., ХилькоА.В., Крылова О.Н., Борщева В.