Меню
Головна
Авторизація/Реєстрація
 
Головна arrow Товарознавство arrow Оптимізація параметрів роботи щековой дробарки для підвищення якості заповнювачів з подрібненого бетону

Оптимізація параметрів роботи щековой дробарки для підвищення якості заповнювачів з подрібненого бетону


Оптимізація параметрів роботи щековой дробарки для підвищення якості заповнювачів з подрібненого бетону

Проведені розрахунки основних технічних характеристик щековой дробарки та встановлено вплив параметрів роботи обладнання на властивості досліджуваного матеріалу заповнювача з дробленого бетону. Представлені результати патентного пошуку в напрямку вдосконалення конструкції дробильного обладнання та запропоновано варіант модернізації. Оптимізація параметрів роботи щековой дробарки дозволить змінити принцип дроблення матеріалу, продовжити ресурс роботи, спростити процеси обслуговування і ремонту, підвищити якість вторинного заповнювача.

Ключові слова: подрібнення, щокова дробарка, заповнювач з подрібненого бетону, модернізація, оптимізація, футеровка, термін служби, надійність.

Обсяги переробки утилізованих будівельних конструкцій зростають з року в рік. Даній проблемі присвячено значну кількість робіт [1-5]. ГОСТ 32495-2013 «Щебінь, пісок і піщано-щебеневі суміші з подрібненого бетону та залізобетону» встановлює обмеження щодо області застосування вторинних заповнювачів невідповідної якості. В роботі [6] показано можливість отримання бетонів класів до В30 на вторинних заповнювачах, розчинна складова яких не перевищує 35 %. Збагачення таких заповнювачів, що полягає у видаленні (стиранні) розчину з поверхні дозволяє використовувати їх нарівні з природними [7-9]. У зв'язку з розвитком технологій підвищення якості вторинних заповнювачів дробильно-сортувальні комплекси потребують конструкційної доопрацювання та оптимізації їх роботи, так як додаткове механічне вплив на дроблений бетон, нерідко з включеннями уламків арматури, набагато швидше зношує робочі вузли дробильних машин.

Метою даної дослідницької роботи є вивчення досягнень науки і техніки у сфері машинобудування та розробка варіанта модернізації дробильного обладнання для вирішення проблеми подовження ресурсу роботи дробарки, спрощення обслуговування і ремонту, досягнення хорошого економічного ефекту та підвищення якості готового продукту - заповнювача з дробленого бетону.

В результаті проведеного патентного пошуку прийнято ефективне технічне рішення [10]. Суть винаходу полягає у виготовленні плит складної форми, з футеровкою нерухомої і рухомої щік, виконаної з розміщеними в середній частині камери подрібнення криволінійними виступами, зверненими всередину камери подрібнення. Для підвищення якості вторинного заповнювача необхідно домагатися видалення розчинової частини, крім розкол природних зерен. Оптимізація та контроль параметрів роботи модернізованої дробарки дозволять отримати вторинний заповнювач кубовидної форми, практично вільний від слабкої розчинної частини. Регулюванням положень дробильних плит і розмірів завантажувального і вивантажувального отворів щековой дробарки, можливо реалізувати метод «м'якого» дроблення, запропонований у роботі [11]. Завдяки кривизні плит плоскі шматки переламуються в зігнутої розвантажувальної порожнини, знижується вихід лещадної шматків (рис.1).

Малюнок 1 Модернізація щековой дробарки: 1, 2 -рухома і нерухома щоки дробарки; 3 - зона розвантаження матеріалу; 4 - внутрішній простір дробарки; 5, 6 - футеровка рухомої і нерухомої щоки дробарки; 7, 8 - криволінійні виступи рухомої і нерухомої щоки дробарки; 12 - пази для кріплення рифлених елементів (13); 14 - подрібнюваний матеріал (заповнювач з подрібненого бетону)

Для забезпечення «м'якого» режиму розвантажувальний отвір дробарки має бути відкрито до максимально можливої ширини для компенсації дробильного простору, які займають криволінійні виступи на щоках, а вивантажувального - мінімальних розмірів, щоб дроблення велося при максимальному заповненні робочого простору дробарки в режимі «завалу». Подрібнення в такому режимі забезпечить руйнування і відділення розчинної складової від зерен крупного заповнювача.

У даній роботі представлений розрахунок параметрів дробарки з урахуванням модернізації. Представлені результати розрахунку ефективності роботи дробарки СМД-28, типорозміру ЩДС - 9х12 з постійним розміром завантажувальної камери і з перемінним, оптимізованим зміною внутрішнього об'єму завантажувальної камери криволінійними виступами.

Розрахунки. Технічні характеристики дробарки СМД-28: розміри приймального отвору: L x B = 900 x 1200 mm; ширина вихідної щілини у фазі відкриття: H=130 mm; найбільший розмір шматка вихідного матеріалу:

D = 750 mm; dsr = 300 mm; продуктивність:

Q = 180 м3/hr;

потужність встановленого приводу:

Npr = 110·103·W.

Основний технічний параметр потужність двигуна дробарки (Ndv) визначається за формулою П. М. Сіденко [12]:

, де (1)

isr = D/dsr -

ступінь подрібнення шматка;

a = Dsr3/ dsr3 -

об'ємна ступінь одноразового руйнування.

У випадку одного змінюваного параметра (розмір початкового шматка):

коефіцієнт подрібнення

isr = D/dsr ;

коефіцієнт об'ємного подрібнення

(в даному випадку дискретна змінна величина):

A(Dizm) = Dizm3/dsr3

Даний розрахунок застосовується для дробильних агрегатів з постійним розміром завантажувальної камери. За результатами розрахунків побудовано залежність ступеня подрібнення від потужності двигуна дробарки (рис. 2)

Рисунок 2 Залежність ступеня подрібнення від потужності двигуна

Аналізуючи дану залежність, можна зробити висновок, що збільшення розмірів початкового шматка веде до зниження потужності двигуна, але чим більше шматки початкового матеріалу, тим менше потужності витрачається на тертя між шматками породи при стисканні щік дробарки.

Для модернізованої дробарки розглянута математична модель Баумана Ст. А. [12] застосовна для розрахунків параметрів роботи дробильних агрегатів з перемінним розміром завантажувальної камери.

При змінному значенні розмірів завантажувальної камери: Bizm = 200, 400,..., B необхідна потужність двигуна (Ndv_b) визначається за формулою:

, де (2)

n = 1,7 S-1

- частота обертання ексцентрика (паспортна);

nizm = 0.....10 S-1

- частота обертання ексцентрика (при змінному значенні частоти обертання).

За результатами розрахунків побудовано залежність ступеня подрібнення від потужності двигуна дробарки (рис. 3).

Малюнок 3 Залежність потужності дробарки і ступеня подрібнення від виду режиму дроблення

Аналізуючи отримані залежності, можна прийти до висновку, що з точки зору експлуатаційних і економічних параметрів, конструкція дробарки стала більш надійна і продуктивна. В умовах випробувальної лабораторії був підданий «м'якому» дроблення вторинний бетонний щебінь. Подрібнення-стирання велося в 3 стадії, в режимі «завалу». Результати випробувань показали значне поліпшення параметрів якості заповнювача з дробленого бетону (рис.4).

Малюнок 4 Залежність параметрів якості вторинного заповнювача від виду режиму дроблення Стадії дроблення «м'якого» режиму

Висновок

На підставі проведених досліджень запропоновано варіант модернізації щековой дробарки, що полягає в зміні профілю середньої частини дробильної плити, що в свою чергу змінює режим і принцип подрібнення. Оптимізація параметрів роботи модернізованого агрегату дозволить підвищити якість готового продукту - заповнювача з дробленого бетону і продовжити термін служби дробильних поверхонь, і в цілому надійність і довговічність дробильного агрегату.

Література

1. Гусєв, Б. В. Вторинне використання бетонів / Б. В. Гусєв, В. А. Загурський. - М: Стройиздат, 1988.- 97 с.

2. Maleљev, M., Radonjanin, V., Dimиa, M. Recycled Concrete as Aggregate for Structural Concrete Production - Part I. In Proceeding of 4th International Science Meeting: Sustainability, 2(5), 1204-1225. - Serbia.: Novi Sad, 2010. pp. 495-504. doi:10.3390/su2051204.

3. Li, X. Recycling and re-use of waste concrete in China: Part I. Material behavior of recycled aggregate concrete. - China. Pekin.:Resource. 2008, № 1 (2), рр. 36-44. doi: 10.1016/j. resconrec. 2008.09.006.

4. Курочка, П. Н., Мирзалиев, Р. Р. Властивості щебеню з продуктів вторинного дроблення бетону як інертного заповнювача бетонних сумішей // Науковий вісник Дону, № 4, 2012, URL: ivdon.ru/magazine/archive/ n4y2012/3090

5. Єгорочкіна, В. О., Костиря, Я. І. Електроімпульсні технології отримання вторинних заповнювачів високої якості // Будівництво і архітектура - 2015: матер. конф. - Ростов-на-Дону, Вид-во ФГБОУ ВПО РГСУ, 2015. С. 405-406.

6. Айрапетов, Р. А., Несветаев, Р. В., Єгорочкіна, В. О. Структура і властивості бетонів з компенсованою усадкою на вторинних заповнювачах //Бетон і залізобетон. 1998. № 2. С. 25-29.

7. Кучеренко, Д. Ю., Єгорочкіна, В. О. Оцінка можливості отримання високоякісних вторинних заповнювачів для монолітного будівництва. // Нова наука: Сучасний стан та шляхи розвитку. 2016. № 2-2 (62). С. 137-140.

8. Єгорочкіна, В. О., Кучеренко, Д. Ю. Порівняльна оцінка якості заповнювачів з подрібненого бетону // Нова наука: техніка і технології. 2017. № 3. С. 30-33.

9. Єгорочкіна, В. О. Рекомендації по підбору складу бетонів на вторинних заповнювачах з разномодульными включеннями //Вісник Південно-Уральського державного університету. Серія: Будівництво та архітектура. 2014. № 3. С. 49-53.

10. Тарасов, Ю. Д. Щекова дробарка./ Пат. Зростав. Федерації 2338592. МПК B02C 1/02 (2006.01), 20.11.2008.

11. Коровкін, М. О., Шестернін, А. В., Єрошкіна Н.А. Використання дробленого бетонного брухту в якості заповнювача для самоуплотняющегося бетону // Науковий вісник Дону, № 3, 2015, URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2015/3090///258

12. Клушанцев, Б.В., Косарев, А.И., Муйземнен, Ю.А. Дробилка. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1990, 320 с.

Reference

1. Gusev B. V., Zagurskiy V. A. Vtorichnoye ispol'zovaniye betonov [Re-use of concrete]. M.: Stroyizdat, 1988. 97 р.

2. Maleљev, M., Radonjanin, V., Dimиa, M. Serbia.: Novi Sad, 2010. pp. 495-504. doi: 10.3390/su 2051204.

3. Li, X. China. Pekin: Resource. 2008, № 1 (2), рр. 36 - 44. doi: 10.1016/j. resconrec. 2008.09.006.

4. Kurochka, P. N., Mirzaliyev, R. R. Іпћепегпуј vestnik Dona (Rus), 2012, № 4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2012/3090.///270

5. Egorochkina, I.O., Kostyrya, YA.I. Stroitel'stvo i arkhitektura. 2015. Rostov-na-Donu: Izdatel'stvo FGBOU VPO RGSU, 2015. рр. 405-406.

6. Ayrapetov, G. A., Nesvetayev, G. V., Egorochkina, I. O. Beton i zhelezobeton. 1998. № 2. рр. 25-29.

7. Kucherenko, D. YU., Egorochkina, I. O. Novaya nauka: Sovremennoye sostoyaniye i puti razvitiya. 2016. № 2-2 (62). рр. 137-140.

8. Egorochkina, I. O., Kucherenko, D. YU. Novaya nauka: tekhnika i tekhnologii. 2017. № 3. рр. 30-33.

9. Egorochkina I. O. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Stroitel'stvo i arkhitektura, 2014. № 3. рр. 49-53.

10. Tarasov, YU.D. Shchekovaya drobilka. [Aggregate Crusher]. Pat. (UA)

№ 2338592. MPK B02C 1/02 (2006.01), 20.11.2008.

11. Korovkin, M. O., Shesternin, A. I., Yeroshkina N. A. Іпћепегпуј vestnik Dona (Rus), № 3, 2015. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2015/3090///286

12. Klushantsev, BV, Kosarev, AI, Mujzemen, Yu.A. Crusher. Drobilka. Konstruktsiya, raschet, osobennosti ekspluatatsii [Construction, calculation, operation features]. M.: Mashinostroyeniye, 1990, 320 p.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті, виділіть слово та натисніть Shift + Enter
 
Предмети
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, хімія, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страхове дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Етика і естетика
Інше