Аннотації

Автор(и):
Міщук Є.О., Назаренко І.І.
Автор(и) (англ)
Mishchuk Ye.O., Nazarenko I.I.
Дата публікації:

16.09.2023

Анотація (укр):

Число параметрів, які визначають процес руйнування матеріалів в камері дроблення є значним і важко піддається опису відомими математичними законами. Більшість теорій які описують затрати енергії на процес руйнування побудовані на емпіричних показниках та не підкріплені теоретичними основами процесу. В роботі наведено аналіз останніх досліджень в області процесів руйнування матеріалів на основі яких було встановлено, що сучасні методи визначення енергії руйнування матеріалу суттєво розрізняються між собою, базуються на різних енергетичних гіпотезах, як за прийнятими допущеннями, так і за отриманими результатами. Таким чином, відсутність загальноприйнятої моделі процесу подрібнення та єдиної методики визначення енергозатрат процесу руйнування матеріалів дробильними машинами, є тією проблемою, що потребує вирішення. З цією метою було проведено аналіз основних класичних законів руйнування матеріалів в камері дроблення. Майже всі класичні закони описуються за допомогою використання коефіцієнтів пропорційності, які враховують фізичні властивості матеріалу, затрати на тертя у вузлах машини, теплові втрати, кількість матеріалу в камері дроблення та інші параметри, що впливають на процес руйнування. Це призводить до складності визначення впливу окремих параметрів на процес руйнування, крім цього самі коефіцієнти не мають методики розрахунку і в більшості випадків визначаються експериментальним шляхом. Найбільшу кількість варіацій має закон Бонда. В якому в якості коефіцієнта пропорційності використовується параметр індексу роботи. Проте параметр індексу роботи по Бонду має широкий діапазон зміни, а також велику кількість методик його розрахунку. В цілому сама залежність гарно описує процеси між зонами мілкого дроблення та грубого помелу. В роботі для відповідних умов руйнування були встановлені межі зміни коефіцієнтів пропорційності для різних енергетичних законів. Широкі межі зміни коефіцієнтів свідчать про значну стохастичність самого процесу, та не дають вірно описати картину руйнування. Одним із варіантів інтенсифікації процесу руйнування є застосування ударного навантаження. В роботі розглянута залежність для визначення затрат енергії при динамічному руйнуванні гірських порід, що дає можливість оцінити переваги та недоліки перед статичним руйнуванням. Основними параметрами які мають вплив при динамічному руйнуванні є швидкість прикладення навантаження та геометрія поверхні робочого інструменту. На основі проведеного аналізу було встановлено, що велика кількість параметрів, які мають вплив на процес дроблення машин для виробництва будівельних матеріалів, сильно ускладнюють на даному етапі розвитку людства створення єдиної теорії руйнування. Подальший розвиток досліджень процесів руйнування в дробильних машинах вбачається в створенні стохастичної моделі опису кінетики процесу руйнування, яка буде враховувати особливості процесу руйнування на мікро та макро рівнях.

Анотація (рус):

Анотація (англ):

The paper provides an analysis of the latest research in the field of material destruction processes, on the basis of which it was established that modern methods of determining the energy of material destruction differ significantly from each other, are based on different energy hypotheses, both according to accepted assumptions and according to the obtained results. Thus, the lack of a generally accepted model of the grinding process and a single method of determining the energy consumption of the process of destruction of materials by crushing machines is the problem that needs to be solved. For this purpose, an analysis of the main classical laws of destruction of materials in the crushing chamber was carried out.

Література:

References:

  1. Kiyoo Mogi (2007) Experimental Rock Mechanics. Taylor & Francis Group, London, UK, p.362. ISBN 10: 0415394430 (print).
  2. Терентьєв О.М., Стрельцова І.М. Енергоємність та питома поверхнева енергія руйнування гірських порід магнітно-гідрокавітаційнимнавантаженням. Вісник НТУУ «КПІ». Серія «Гірництво», Випуск 28, 2015р., с. 29-35  ISSN 2079-5688.
  3. Vasiliev, L. M. and Vasiliev, D. L. and Malich, M. G. (2021) MODELING THE PROCESS OF DISINTEGRATION OF SOLID MATERIALS BY ASYMMETRIC LOADING IN CRUSHING MACHINES IN ORDER TO FIND WAYS TO REDUCE ENERGY COSTS. Energy- and resource-saving technologies of developing the raw-material base of mining regions. pp. 457-473.https://doi.org/10.31713/m1028.
  4. Pothina, R., Kecojevic, V., Klima, M.S. et al. Gyratory crusher model and impact parameters related to energy consumption. Mining, Metallurgy & Exploration 24, 170–180 (2007). https://doi.org/10.1007/BF03403212
  5. SOKUR, M.; BILETSKYI, V.; SOKUR, L.; BOZHYK, D.; SOKUR, I. Investigation of the process of crushing solid materials in the centrifugal disintegrators. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, [S. l.], v. 3, n. 7(81), p. 34–40, 2016. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.71983.
  6. Jiuqun Zou, Jihuan Han, Weihao Yang, "Investigating the Influences of Indentation Hardness and Brittleness of Rock-LikeMaterial on Its Mechanical Crushing Behaviors", Mathematical Problems in Engineering, vol. 2020, Article ID 4713532, 16 pages, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/4713532
  7. Horobets L.Zh., Fedoskina E.V., Verkhorobina I.V. (2017).Jeffekty dinamichnosti nagruzhenija geterogennogo materiala pri droblenii (Effects of dynamic loading of heterogeneous material during crushing.).Geotechnical mechanics: Interdisciplinary. coll. of science works. — Dnipro: IGTM of the National Academy of Sciences,Vol. 137. p. 93-106. ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online). http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158641
  8. TomislavKorman, GordanBedekovic, TrimirKujundzic, DaliborKuhinek (2014) ImpactOf Phisical And Mechanical PropertiesOf Rocks On Energy Consumption of Jaw Crusher. Physicochem. Probl. Miner. Process. 51(2), 2015, 461−475. ISSN 1643-1049 (print).
  9. Khaled Ali Abuhasel (2019). A Comparative Study Of Regression Model And The Adaptive Neuro-Fuzzy Conjecture Systems For Predicting Energy Consumption For Jaw Crusher. Applied Sciences; 9(18):3916. https://doi.org/10.3390/app9183916.
  10. Blokhin V.S., Bolshakov V.I., Malych N.G. (2006). Osnovnye parametry tehnologicheskih mashin. Mashiny dlja dezintegracii tverdyh materialov: posobie. ch.І.(Basic parameters of technological machines. Machines for the disintegration of solid materials: a manual. Part I).Dnipropetrovsk: IMA-press – p. 404 с.
  11. Nazarenko I.I., Mishchuk Y.O. (2010).Analіz і ocіnka energetichnih harakteristik drobarok z kerovanimi parametrami. (Analysis and assessment of the energy characteristics of shot bars with ceramic parameters). «Mining, construction, road and reclamation machines» : coll. of science works. KNUCA. Vol. 75,p. 19-24.
  12. Nazarenko I.I., Mishchuk Y.O. (2012). Estimation of the energy intensity of the process of grinding building material.Construction technique. –Vol. 28,p. 20-29.
  13. Nazarenko I.I. (1999).Mashini dlja virobnictva budіvel'nih materіalіv: Pіdruchnik (Machines for the production of building materials: Textbook), K.:KNUCA, p. 488.
  14. Donovan J. G., 2003, Fracture toughness based models for the prediction of power consumption, product size, and capacity of jaw crushers, Doctoral dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University.
  15. Tosun A., Konak G., 2014, Development of a model estimating energy consumption values of primary and secondary crushers, Arabian Journal of Geosciences, 1-12.
  16. Refahi A., Mohadesi J.A., Rezai B., 2009, Comparison between bond crushing energy and fracture energy of rocks in a jaw crusher using numerical simulation, J. South. Afr. Inst. Min. Metall., 109, 709-717.
  17. Tomislav Korman, Gordan Bedeković, Trpimir Kujundžić, Dalibor Kuhinek (2015).Impact of physical and mechanical properties of rocks on energy consumption of Jaw Crusher. Physicochemical Problems of Mineral Processing. January 2015;51(2):461–475. DOI: 10.5277/ppmp150208
  18. Ashok Gupta, Denis Yan (2016) Mineral Processing Design and Operations An Introduction Second Edition. Elsevier B.V. p. 856.  ISBN: 978-0-444-63589-1.
  19. Robert C.Dunne (2019) Mineral Processing & Extractive Metallurgy Handbook. Society for Mining, Metallurgy & Exploration, USA, p. 2258. ISBN 978-0-87335-385-4.
  20. Brown D. JKMRC Internal Rep; 1992.
  21. Weedon DM, Napier-Munn TJ, Evans CL. Sulphide deposits their origin and processing. London: IMM; 1990. p. 135–54.
  22. Morrell S. Minerals Eng 2009;22:544–9.
  23. Morrell S. Minerals Eng 2010;23:151–3.
  24. Vetrov Yu.A., Baladynskyi V.L., Barannikov V.F., Kuksa V.P.(1972).Razrushenie prochnyh gruntov (Destruction of solid soils). "Builder" publishing house, Kyiv. p.352.