РАЗДЕЛ 2
ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ
ВИБРАЦИОННОГО ПИТАТЕЛЯ-ГРОХОТА
2.1 Выбор и обоснование динамической схемы вибрационного питателя-грохота
Прогрессивные технологии добычи и переработки, руд подземным способом
предполагают строительство дробильно-сортировочных комплексов непосредственно в
шахте, используя пройденные горизонтальные и вертикальные горные выработки.
Такие комплексы предназначены для дробления крупных кусков горной массы, не
выдавая ее на поверхность шахты. Это способствует снижению энергетических
затрат и расходов на транспортирование руды по горным выработкам и переработку
ее в целом.
В технологической линии дробильно-сортировочного комплекса, как правило,
устанавливают грохотильные комплексы, предназначенные для отсева мелкой фракции
сыпучей горной массы и подачи крупных кусков в дробилку. Наличие грохота
позволяет исключить переизмельчение мелких кусков руды для лучшего извлечения
полезных компонентов из нее и уменьшить технологическую нагрузку на дробилку,
повысив ее надежность и срок службы.
Для работы в стесненных шахтных условиях и грохочения крупнокусковых скальных
материалов крепостью 12-16 по шкале проф. М.М. Протодьяконова была поставлена
задача разработки вибрационного грохота с высокой надежностью работы и высокой
эффективностью грохочения. При этом загрузочная часть грохота должна находиться
под навалом горной массы, накапливаемой в рудоспуске или бункерной емкости.
Исходя из данных условий работы машины, была разработана новая конструктивная
кинематическая схема вибрационного питателя- грохота. Традиционная
кинематическая схема серийно выпускаемых грохотов типа ГИТ и ГИСЛ, включающих
короб с одно- или двухъярусной просеивающей поверхностью, одновальный или
двухвальный вибропривод, расположенный в центре масс грохота и упругие опоры ,
отличаются значительными габаритами по ширине и высоте и требуют дополнительной
реконструкции для исключения просыпи горной массы в зоне ее выпуска из ёмкости
[84, 88].
Новая конструктивная схема питателя-грохота включает сварной стальной короб со
сплошным днищем в загрузочной части и просеивающей поверхностью на остальной
длине короба, упругие опоры, вибропривод и опорную раму.
Для снижения габаритов грохота по ширине и высоте, а так же для удобства
монтажа машины в стесненных шахтных условиях, вибропривод выполнен из двух
вибровозбудителей, расположенных под сплошной частью днища короба и
установленных по ширине короба симметрично относительно продольной его оси.
Валы вибровозбудителей соединены между собой и с электродвигателем муфтами, не
выходя за габариты короба по ширине. При этом вибропривод не увеличивает
габариты грохота по высоте.
Такая компоновка грохота и схема его установки под навалом горной массы
предопределили расположение упругих опор и их жесткость по длине короба. Масса
руды, давящая на загрузочную часть короба и масса вибропривода создают
повышенную статическую нагрузку на упругие опоры в этой части короба и смещают
центр масс колебательной системы грохота в сторону его загрузки материалом.
Следовательно, жесткость упругих опор грохота в его загрузочной части должна
быть выше, чем в разгрузочной.
Для выпуска из емкости, транспортирования и грохочения тяжелой крупнокусковой
горной массы в качестве вибропривода приняты двухвальные вибровозбудители с
направленными вынуждающими силами, действующими под углом к рабочей поверхности
короба. Направленная под углом вынуждающая сила, включающая вертикальную и
горизонтальную составляющие, способствует повышению эффективности выпуска руды
из емкости, транспортированию её по рабочей поверхности грохота и разделению по
классам крупности на просеивающей поверхности[32,93].
Известно, что высокую эффективность грохочения создают грохоты с
пространственным колебанием короба[38,50]. Для создания пространственных
колебаний короба в предложенной кинематической схеме питателя-грохота
вынуждающие силы вибровозбудителей направлены под разными углами к просеивающей
поверхности. Причем на одном вибровозбудителе она направлена под углом в1=
15-25є, а на другом- в2 = 40-60є [44,45].Такое динамическое воздействие на
рабочий орган и находящийся на нем сыпучий материал будет определять закон
движения колебательной системы. Поэтому большой практический интерес
представляет изучение динамики рассматриваемой схемы питателя-грохота.
2.2 Составление расчетной схемы и уравнений движения двухприводного
вибрационного грохота с вибровозбудителями направленного действия
В соответствии с описанной конструкцией динамическая расчетная схема грохота с
двумя разнонаправленными самобалансными вибровозбудителями представлена на
рис.2.1.
При составлении динамической расчетной схемы принимаем следующие допущения:
приведенная масса короба грохота m сосредоточена в его центре тяжести, центр
Декартовой системы координат расположен в центре тяжести короба;
короб обладает моментами инерции Jx, Jy, Jz относительно соответствующих осей
координат;
двухвальные вибровозбудители имеют кинетостатические моменты m01r и m02r,
расположены на периферии короба, векторы сил при их начальной установке
направлены под углом b к оси x, при работе изменяются от начального положения
на угол b1 и b2 путем перестановки дебалансов;
короб установлен на четырех эластичных опорах, координаты их установки, равно
как и координаты установки вибровозбудителей, приведены на рисунке;
неупругие сопротивления при колебаниях грохота на первом этапе исследований не
учитываются, в соответствии с принципом Вольтерра они учитываются введением
комплексного модуля упругости в конечных выражениях ре
- Київ+380960830922