Технические науки/4. Транспорт.

 

Д.т.н. Джиенкулов С.А., д.т.н. Саргужин М.Х., к.т.н.Кузбаков Ж.И.,

 к.т.н. Мукажанов Е.Б.

Казахский нацио­наль­ный  технический университет  имени К.И. Сат­па­ева,  Республика Казахстан

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДРОБИЛЬНЫХ МАШИН

 

Проектирование перспективных моделей машин на базе улучшенных технических параметров, соответствующих требованиям конкретного потребителя, является актуальной задачей. Для установления технического уровня (совершенства) и выявления тенденций развития дробильных машин может быть использована известная методика  оценки конструкций и параметров ленточных конвейеров /1/. Эта работа проводится на основе статистических данных эксплуатируемых и вновь проектируемых машин, результатов патентных исследований и включает следующие основные этапы:

-             составляется генеральная совокупность существующих моделей дробильного оборудования;

-      из нее выбирается совокупность машин с постоянными значениями базовых параметров;

-      устанавливаются диапазоны разброса значений параметров анализируемой совокупности машин (при постоянных значениях базовых параметров);

-      на основе анализа технико-экономических показателей оборудования устанавливаются относительные сопоставимые параметры машин.

Известно, что при определении совершенства и качества машин наилучшее условие сравнения будет обеспечено при использовании комплексных параметров.

         При  разработке машин используется большое количество исходных параметров, которые позволяют наиболее полно отразить достоинства и недостатки анализируемых машин. Однако большое множество параметров затрудняет оценку объекта в целом. Положение осложняется в условиях, когда по отдельным параметрам перспективная машина не имеет преимуществ по сравнению с другими образцами, хотя по некоторым из них преимущества явны.

           Разработка обобщенных критериев позволяет объективно выбрать совершенную машину, в связи, с чем возникает задача выбора такой конструкции, требующей количественной оценки качества рассматриваемых вариантов. Наличие альтернативных решений приводит к выбору из имеющихся вариантов предпочтительного.

        Альтернативы, которые возникают в большинстве случаев, не могут быть отнесены к однокритериальным задачам.

        Характерной особенностью технических систем, в частности валковых дробилок, является многокритериальность.  Многокритериальность означает, что степень совершенства машин определяется несколькими параметрами. Среди параметров объекта проектирования следует выделить показатели эффективности, которые являются количественной оценкой соответствия объекта его целевому назначению.

Критерии устанавливаются путем мысленного варьирования количественного значения этого параметра в широких пределах с анализом эффективности машины. В качестве критериев оценки эффективности дробилок предложены показатели удельных затрат энергии, объемной массы дробимого материала, приведенных затрат, материалоемкости и измельчения.

           Критерий энергоемкости

                                         ,                                                                 (1)

  где   N - расчетная мощность;

          Q - производительность дробилки;

          q - объем раздробленного материала за 1 оборот;

           n  - число оборотов вала;

           i - степень измельчения.

Этот критерий характеризует к.п.д. валковой дробилки.

           Критерий(коэффициент) объемной массы

                                      ,                                                                       (2)

где γ- объемная масса материала до дробления;

      γ1- объемная масса раздробленного материала.

 

Критерий материалоемкости валка

                               

                             ,                                                                             (3)

где  Мдр- масса дробилки

       mгр- масса раздробленного материала.

Критерий измельчения

                             ,                                                                                  (4)

где  а -  размер кусков материала, загружаемых в машину

       а1 -  размер кусов материала после дробления

Критерий приведенных затрат

                            ,                                                                                (5)

где Спр - приведенные затраты дробилки

       С  -  стоимость конечного продукта дробления.

            Помимо приведенных критериев эффективности для оценки валковых дробилок также учитываются требования стандартизации, унификации, надежности и другие показатели.

            В предпроектных исследованиях  необходимо установить значимость (ранжирование) критериев сопоставимости методом экспертных оценок и с учетом коэффициента совершенства, определяемого по известной методике, выявляется перспективная конструкция валковой дробилки. 

Таким образом, выбор оптимального варианта дробильного оборудования должен производиться на основе полученных критериев при минимально возможных затратах материала, энергоресурсов. Поэтому формулировка задачи оптимизации требует определенных критериев для расчета и проектирования, т.е. выбора из множества альтернатив наиболее рациональной конструкции дробильной машины.

 

Литература:

1.     Джиенкулов С.А., Саргужин М.Х. Расчет перспективных ленточных конвейеров.- Алматы: РИК, 1994.-352с.