УДК 621.928.24

Вавилов А.В., Елемес Д.Е., Коробова О.А., Ликунов А.В.

Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, г.Усть-Каменогорск

ПРОЦЕСС ГРОХОЧЕНИЯ СО СЛОЖНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ МАТЕРИАЛА НА ПЛОСКИХ ИНЕРЦИОННЫХ ГРОХОТАХ

В современной строительной индустрии одним из основных научно-прикладных вопросов при производстве дорожно-строительных материалов является разработка новых и модернизация существующих конструкций сортирующих агрегатов (грохотов).

Анализируя современные тенденции развития грохотов можно выделить две основные задачи: повышение качества нерудных материалов и улучшение технологических и конструкторских параметров сортирующих агрегатов.

В данной статье рассматривается один из способов, предложенных авторами, с целью повышения производительности грохочения. При этом рассматривается процесс сортировки на инерционных грохотах, как получивших наибольшее распространение в современной строительно-дорожной индустрии и других производственных отраслях.

На производительность вибрационных грохотов оказывают влияние большое число факторов, связанных как с конструкцией грохота, так и характеристиками сортируемого материала. Существует мнение, что при энергичном подбрасывании материала в каждый данный момент времени участвует в работе вся просеивающая поверхность. Практика же показывает, что при подаче на грохот сыпучего материала, наиболее загруженным будет начальная часть просеивающей поверхности. Практически около 30% просеивающей поверхности сит используется не полностью. Вследствие этого происходит нерациональный износ поверхности сита.

Соответственно, одна из задач, которые пытаются решить авторы – это более рациональное распределение нерудного материала по просеивающей поверхности с помощью дополнительных конструкторских элементов устанавливаемых над ситом грохота.

Второй задачей, решаемой данными конструкторскими способами являются интенсификация первой стадии грохочения, то есть прохождение частиц материала нижнего класса до поверхности сита. Как общеизвестно именно эта стадия наиболее влияет на производительность процесса грохочения.

Основным предложением авторов является использование процесса грохочения со сложным возбуждением материала (СВМ) на плоских инерционных грохотах. Амплитуда и частота колебания грохотов являются важными параметрами, оказывающими существенное влияние на процесс грохочения, но не единственным. При движении частиц по поверхности сита, на нее действует сила тяжести, нормальная реакция опорной поверхности, сила трения, центробежная сила инерции, сила давления верхних частиц и др. При подаче на грохот большего количества материала, сила давления верхней массы материала на частицу возрастает, тем самым, затрудняя перемещение частицы до поверхности просеивания. Для рассеивания загруженной части сита приходится увеличивать время колебаний и длину сита, что уменьшает производительность работы грохота. Ускорить процесс распределения материала по просеивающей поверхности, можно механическим воздействием, на массив материала, направленным вдоль поверхности сита. Тем самым, воздействуя на частицу дополнительной силой направленной параллельно просеивающей поверхности, что приводит к созданию СВМ, дополнительного разрыхления верхних монослоев материала и более рациональному распределению материала по поверхности грохочения. При этом конструктивных решений, которые обеспечивают дополнительное воздействие на сыпучий материал, может быть достаточно много. Далее рассматривается только одно, предложенное авторами.

Данное решение было предложено ВКГТУ им.Д.Серикбаева (Республика Казахстан, г.Уст-Каменогорск) и запатентовано (патент Республики Казахстан №79635 от 11.10.2006).

Принцип работы горизонтального-инерционного грохота с СВМ заключается в ниже следующем. Грохот, состоящий из наклонного сита установленного на короб, установленный на пластинчатые опоры, возбуждаемый от инерционного привода, отличается тем, что с целью повышения производительности (путем интенсификации первой стадии грохочения) и более рационального использования площади поверхности просеивания на короб установлено дополнительное конструктивное устройство, использующее отдельный привод либо приводимое за счет вибрации самого короба. Таким образом, данный грохот представляет собой двух массную инерционную систему. Грохот отличается тем, что конструктивное устройство представляет собой набор поперечных планок содержащих гибкие стержни установленные перпендикулярно к поверхности просеивания и создающих дополнительное возбуждение верхних монослоев материала при обратно-поступательном движении. А также перераспределяющих общую нагрузку массы материала на конечную часть поверхности грохочения.

Данная конструкция обеспечивает решение вышеуказанных задач по модернизации плоских инерционных грохотов. При этом затраты на модернизацию сводится к минимуму. Теоретическое и экспериментальное исследование работы подобных конструкций в настоящее время проводится на кафедре «Технологических машин и оборудования» в ВКГТУ им.Д.Серикбаева.

Экспериментальное исследование проводится на опытно промышленном образце плоского инерционного грохота. Теоретическое исследование находятся в стадии завершения.

Экспериментальные исследования данной модели предварительно показали следующее: производительность грохочения повышается на 15-22,5%; при сохранении эффективности грохочения в пределах допустимых ГОСТами норм; износ сита снижается на 5-7% (для стальных сит). Эксперимент проводился на смеси песка и щебня, гранулометрический состав от 0 до 40 мм; влажность 15%; количество ярусов сит 2; амплитуда 0,2-3 мм; угол наклона сит 7°; число оборотов вала вибратора 800 об/мин. Соответственно можно сделать вывод о том, что использование данного приспособления для плоских инерционных грохотов в промышленных условиях будет иметь экономический эффект за счет снижения износа сит и увеличения производительности грохочения.

Все предложения относительно совместных разработок данного проекта предназначенного для использования строительной металлургической, горно-обогатительной и других отраслях направлять по адресу Республика Казахстан, г.Усть-Каменогорск, ул.Серикбаева, 19, ВКГТУ им.Д.Серикбаева, кафедра «Технологические машины и оборудование».