Диссертация (Комплексные методы повышения долговечности рабочих органов щековых дробилок), страница 8

Для вычисления η2 требуется уточнение расчетной формуле.2.Для значений η1 и η3 характерно волнообразное распределение подлине с максимальными величинами на выходе каждой рабочей зоны. В серединекаждойзонынаблюдаетсяучасткисминимальнымзначениямиη1 и η2 .Распределение КПД для подвижной плиты при поперечном профилографировании (рисунок 3.11) характеризуется следующими особенностями:1.Значение η2 также меньше η1 и η3 , которые точнее, чем при продольномпрофилографировании, совпадают друг с другом.2.Волнообразный характер распределения η1 и η3 по длине плиты выра-жен более четко с максимальными значениями на выходе каждой рабочей зоныаналогично распределению при продольном профилографированнии.55Для неподвижной плиты при продольном профилографировании отмечаетсяследующее (рисунок 3.12):1.Близкое совпадение числовых значений η1 и η3 при меньших значе-ниях η2 .

Характеры распределения η1 , η2 и η3 можно считать одинаковыми:наибольшие значения наблюдаются на выходе рабочих зон, наименьшие значенияв их серединной части.Полученные по (3.17), (3.18), (3.19) расчетные значения КПД (см. таблицы3.7 – 3.10) совпадают с КПД дробилок со сложным движением щеки французскоготипоразмерного ряда, установленными в работе [128] по формулеη = 1/(1+2Nx/εaПр),(3.20)где Nx – мощность холостого хода дробилки, кВт; εa – удельная полезная работадробления; Пр – рациональная производительность, кг/с.Характерно, что для широкого типоразмерного ряда 16х35 … 92х125 значения КПД находятся в пределах 0,29 – 0,5; без учета крайних величин КПД имеетблизкие значения 0,32 – 0,45.Зависимость КПД от коэффициента трения скольжения согласуется с соответствующей зависимостью для сухого трения [125].Распределение КПД для неподвижной плиты при поперечном профилографировании отлично от выше приведенных: волнообразное с максимальными значениями на стыках рабочих зон.

В данном случае наибольшие значения η1 и η3наблюдается между входной и серединной зонами плиты.Обобщая, можно полагать, что наибольшие значения КПД достигаются помере завершения дробления в каждой рабочей зоне, т.е. на их выходе.Следует отметить, что результаты расчета КПД и характер их распределенияпо длине плит при продольном и поперечном профилографировании не противоречат друг другу.Вместе с тем определенный интерес представляет выражение КПД как среднего геометрического значения при продольном и поперечном профилографировании.56ηг = (ηпр· ηпоп)0,5(3.21)Для подвижной плиты в частности имеем (таблица 3.11).Таблица 3.11 – Среднее геометрическое значение КПД в рабочих зонахподвижной плитыРабочаяLМатериал20ВСН-11вход0,39399 0,302820ВСН-8вход0,37805 0,29497 0,3722620Т-620вход0,38046 0,30214 0,376920ЭН-60Мвход0,43109 0,26809 0,4685360ВСН-11серед.0,44376 0,39704 0,4896860ВСН-8серед.0,388360Т-620серед.0,38292 0,25522 0,3816360ЭН-60Мсеред.0,39124 0,30144 0,3974120ВСН-8выход0,35424 0,17372 0,32488120Т-620выход0,36332 0,28168 0,34325зонаηг1ηг2ηг30,402530,28596 0,391873.5.

Нагрузка при дроблении гранито-диоритной смесиРезультаты расчетов нагрузки для испытанных наплавленных металлов порабочим зонам подвижной и неподвижной плит представлены в таблице 3.12.Таблица 3.12 – Расчетные нагрузки Ni по рабочим зонам подвижной (а) и неподвижной (б) дробящих плитМатериалыа) Т620Т620Т620ЭН-60МЭН-60МЭН-60МВСН-11ВСН-11H0,МПа97009700970060006000600072007200Ks1Ks2tpp1tpp21,2921,070,9091,3311,870,961,021,3491,4381,1280,9091,3311,1870,961,021,3490,4750,550,5750,4580,5160,5770,5030,4450,380,510,5710,4580,5160,5770,5030,445N1·10-3H13,177N2·10-3 N3·10-3HH16,78615,9869,2510,47110,58910,2610,6257ВСН-1172001,286 1,286б) Т6209700 1,064Т6209700 1,134Т6209700 0,87ЭН-60М6000 1,277ЭН-60М6000 1,217ЭН-60М6000 1,05ВСН-117200 1,322ВСН-117200 0,954ВСН-117200 1,05Обозначения: N1, N2, N3 –0,48Продолжение таблицы 3.120,4811,780,528 0,515 0,5859,071,303 0,515 0,4615,420,87 0,528 0,52812,991,179 0,47 0,53 10,1271,274 0,57 0,5112,01,05 0,54 0,5410,1441,322 0,435 0,435 11,051,121 0,58 0,48512,8531,05 0,535 0,53513,28соответственно нагрузки на входе, в середине, навыходе плит.По расчетным значениям нагрузки можно заключить следующее:1.Для всех рассмотренных материалов меньшая нагрузка наблюдается навходной рабочей зоне, наибольшая – в середине плит.2.Средние значения нагрузки по рабочим зонам также свидетельствуюто меньших величинах нагрузки на входе, наибольших в середине, опромежуточном значении – на выходе плит.3.Средние значения нагрузки по рабочим зонам подвижной плиты дляиспытанных материалов составляют: для Т-620: 15,316 кН, для ЭН-60М: 10,1 кН,для ВСН-11: 10,89 кН.

В случае неподвижной плиты имеем для Т-620: 12,49 кН,для ЭН-60М: 10,757 кН, для ВСН-11: 12,394 кН.Обобщенная средняя нагрузка для всех материалов и рабочих зон составляетN = 12 кН=1,22·103 кг·с = 1,22 т·с.3.6. Скорость изнашивания наплавленных дробящих плитИспытания проводили на щековой дробилке модели СМД-116 с приемнымотверстием 100х50 мм.При мощности привода дробилки 1 кВт, частоте вращения эксцентричноговала 400 об/мин и степени дробления 12 – 14 производительность установки составила 0,7 – 0,8 кг/мин.58Для дробления использовали высокоабразивную гранито-диоритную смесьсо средневзвешенным диаметром исходного материала 28 мм и пределом прочности на сжатие 250 – 320 МПа.При суммарной выработке смеси 300 кг продолжительность испытаний длявсех испытанных наплавленных металлов составила 420 минут (7 час).Экспериментально установленные линейные износы наплавленных металловJh позволяют определить значения скоростей изнашивания по формуле 2.24.

Скорости изнашивания наплавок приведены в таблице 3.13.Таблица 3.13 – Скорости линейного износа (i) дробящих плитНеподвижная плитаМатериалJh, мкмВСН-9ЦН-16ОМГ-НТ-590ВСН-11КБХ-45ПЛ-400Х38Г3РТЮ107601351171435849Подвижная плитаi,МатериалJh,i,мкм/минмкм мкм/мин0,225ЭН-60М1150,2740,143Т-590850,2020,321ЦН-16900,2140,279ВСН-9800,1900,340ОМГ-Н1100,2620,138Т-620950,2260,117КБХ-45800,190ПЛ-400Х38Г3РТЮ760,180По значениям линейного износа и скорости изнашивания наплавок можно заключить, что для подвижной и неподвижной плит рациональней является наплавкаэлектродами КБХ -45.3.7. Выводы по главе 31.

На основе анализа диаграмм распределения коэффициента трения по рабочим зонам подвижной и неподвижной плит установлено, что для подвижнойплиты на входной и серединной зонах лучше всего применять наплавку ВСН8, а на выходной зоне ЭН-60М. Однако, для того, чтобы уменьшить трудозатраты и упростить работы, лучше всего на всех зонах использовать одну и туже наплавку (в данном случае рекомендуется наплавка ВСН-8).592. Для неподвижной плиты максимальное значение коэффициента трения отмечается у наплавки ВСН-8, а минимальное значения у наплавок Т-620 и ЭН60М, поэтому для наплавки неподвижных плит рекомендуются именно этиметаллы для всех зон плиты.3. Анализ графиков зависимости коэффициента трения от парциального микроизноса показал, что независимо от зоны профилографирования плит все зависимости имеют полиномиальный характер уменьшения коэффициента трения с увеличением парциального микроизноса.4.

На основе диаграмм распределения КПД по рабочим зонам плит отмечаютсязависимости волнообразного характера. Наибольшее значение КПД достигается по мере завершения дробления в каждой рабочей зоне (на их выходе).Среднему геометрическому значению КПД при продольном и поперечномпрофилографировании придается физический смысл фактического показателя энергозатрат при трении.5.

Зависимости трибодеформационного упрочнения (разупрочнения) продуктов износа от трибодеформационного упрочнения (разупрочнения) поверхностного слоя для подвижной плиты при продольном и поперечном профилографировании близки к линейным, для неподвижной плиты имеют качественно одинаковый степенной характер. Различные зависимости можут свидетельствовать о разных механизмах изнашивания в рабочих зонах плит.6. Для всех рассмотренных материалов меньшая нагрузка наблюдается на входной рабочей зоне, наибольшая – в середине плиты. Обобщенная средняянагрузка для всех материалов и рабочих зон составляет N = 12 кН = 1,22 т·с.7. По установленным трибологическим показателям (меньшей скорости изнашивания, практическому равенству исходной и поверхностной твердости)рациональной для подвижной и неподвижной плит является наплавка покрытыми электродами марки КБХ-45.60ГЛАВА 4.

РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ИЗНОСА ДРОБЯЩИХ ПЛИТЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ4.1.Критерий износа парциальных величин микроизносаи микрометалла шероховатых поверхностей тренияПри рассмотрении кривой опорной поверхности (гипсограммы) в нормализованной системе координат tp = f(Ɛ) введено понятие парциальных величин микроизноса (Da) и микрометалла (Dm) [1, 2, 42]. Центры тяжести этих плоских фигурCa и Cm соединяются линией – бицентроидой (Lβ) – рисунок 3.3. Её длина в представленной системе координат для различных видов гипсограмм (Lγ) может бытьпринята равной 0,486 = (0,618·0,382)0,5 соответственно показателям золотой пропорции [58].Исследуется критерий видаPam=Da · Dm/Lβ2=Da · Dm/0,236=4,236 Da · Dm=4,236 Da(1-Da).(4.1)Установим абсолютные значения данного критерия и его взаимосвязи с износом различных металлических материалов дробящих плит щековой дробилки.Исследовали неподвижную и подвижную дробящие плиты щековой дробилки с различными износостойкими наплавками [1, 41, 85, 92, 118, 123, 127, 71].Значения парциальных величин Da и Dm получены в результате профилографирования поверхности трения и обработки профилограмм с построением кривойопорной поверхности (рисунок 3.3).

Профилограммы основных исследуемых маплавленных металлов представлены в приложении 3. Линейный износ Jh испытанных деталей определяли методом микрометрирования.Для дробящих плит щековой дробилки получены следующие расчетные иэкспериментальные показатели (таблица 4.1).61Таблица 4.1 – Показатели изношенных поверхностей дробящих плитНеподвижная плитаМате-DaPamриалПодвижная плитаJh ,Мате-мкмриалDaPamJh, мкмВСН-90,5601,0441107ЭН-60М0,3240,928115ЦН-160,3650,98260Т-5900,5701,038685ОМГ-Н0,5501,0487135ЦН-160,5441,051190Т-5900,5701,0386117ВСН-90,4631,053580ОМГ-Н0,5511,0483110Т-6200,4001,017095КБХ-450,5091,059080ВСН-114.2.0,5801,0322143Зависимости линейного износа плит от критерия парциальныхвеличинГрафические зависимости линейного износа Jh дробящих плит щековой дробилки от критерия Pam представлены на рисунок 4.1.Рисунок 4.1 – Зависимости линейного износа Jh неподвижной (●) и подвижной (▲) плит от критерия PamПолученные зависимости можно аппроксимировать следующими функциями:62- для неподвижной плитыJh = 103[0,08+( Pam-1)],(4.2)Jh = 420[0,25-( Pam-1)].(4.3)- для подвижной плитыАнализ полученных зависимостей позволяет сделать следующие выводы.1.