Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of crushing energy during vibratory crushing

Mazur Marcin

New Trends in Production Engineering

|

2019

|

Vol. 2, Iss. 1

287--294

EN

The paper presents a new method of determining the energy consumption for vibratory crushing. Using the laboratory vibratory jaw crusher with kinematic actuation of the jaws, the study of determining power consumption while crushing limestone and diabase was conducted. During the study, electrical energy used on the crushing process was measured as a function of changing design and kinematic parameters of the vibratory crusher, i.e.: jaws stroke, the outlet gap size and frequency of jaws vibration. The article presents program of the research, the laboratory test stand of the vibratory jaw crusher KW 40/1 and the test results. Comparing the theoretical crushing energy requirements, determined by the Bond hypothesis, with the values measured during tests a large differences were observed. Using the Bond hypothesis the Vibratory Work Indexes were determined for the tested materials. Their values are higher than limestone and diabase Work Indexes available in the known literatures. The explanation may be greater amount of energy transferred to the material during vibratory crushing, which results in much higher efficiency of the crushing process.

2

Badania i analiza maszynowego procesu rozdrabniania wapienia zwartego Morawica

Ciężkowski P., Maciejewski J.

Przegląd Mechaniczny

|

2014

|

nr 5

35--41

PL

Praca prezentuje wyniki badań wpływu kształtu płyt drobiących na proces rozdrabniania skał kruszarką szczękową dwurozporową. Badania doświadczalne wykonano na modelowej kruszarce laboratoryjnej umożliwiającej pomiar przemieszczeń szczęki, pomiar sił działających na szczęki oraz pracy kruszenia. Proces kruszenia realizowano przy wykorzystaniu ośmiu zestawów płyt o różnych kształtach i ustawieniach karbów, tj.: płyty gładkie, płyty o profilu trójkątnym, płyty ze współosiowym i niewspółosiowym układzie karbów oraz płyty o stałej i zmiennej podziałce. Badaniem objęto wapień zwarty Morawica. Głównym zadaniem było zbadanie wpływu kształtu płyt na: skład ziarnowy produktów rozdrobnienia, siły występujące w trakcie kruszenia, pracę kruszenia oraz wydajność techniczną kruszarki. Badania pokazują, że płyty o profilu trójkątnym i zmiennej podziałce w porównaniu z płytami gładkimi korzystnie wpływają na skład ziarnowy wartość sił kruszenia oraz pracę kruszenia. W produktach rozdrabniania występuje znacznie mniej frakcji drobnych dla płyt profilowanych, zmniejsza się natomiast wydajność procesu w porównaniu z płytami gładkimi.

EN

This paper presents the results of laboratory tests of rock crushing process using crushing plates of different shapes. Experimental studies were carried out on a model laboratory of double toggle jaw crushers which allow to perform measurements of jaw movements, the forces acting on the jaw and crushing power The crushing tests were carried out using a set of eight plates of different shapes and settings notches, i.e.: smooth plates, plates with triangular profile, plate with coaxial and non-coaxial system profiles and plate with parallel and variable system profiles. The study was executed on limestone Morawica. The main task was to investigate the influence of the plate shape on such parameters as: the size distribution of fragmentation products, the forces occurring during the crushing, power consumption and crusher efficiency. Studies show that the plates with triangular profile and variable pitch compared to the smooth plates have a positive effect on grain composition, the crushing forces and energy consumption. The product is of a much less fine fraction for the profiled plate. The largest efficiency of the process was observed for the smooth plates.

3

O weryfikacji hipotez energetycznych w świetle badań na modelowej kruszarce dźwigniowej Blake'a

Zawada J., Chochoł K.

Problemy Maszyn Roboczych

|

2007

|

Z. 30

63-71

PL

Różni badacze weryfikowali hipotezy energetyczne, głównie P. Rittingera, F. Kicka, F. Bonda, choć w stopniu niewystarczającym do wysunięcia jednoznacznych wniosków. Trudnością w uzyskaniu miarodajnych wyników były także niedoskonałe metody pomiarowe. Przedmiotem niniejszej pracy jest weryfikacja wspomnianych hipotez, a oprócz tego hipotezy wielokrotności pracy kruszenia I. Bracha, na podstawie badań na modelowej kruszarce dźwigniowej Blake'a. To nowoczesne stanowisko doświadczalne umożliwia dokładne badania mechaniki procesów kruszenia, między innymi wydatkowanej energii w poszczególnych cyklach roboczych. W pracy przedstawiono wyniki 8 serii badań (każda seria od 6 do 9 prób) z użyciem marmuru średniokrystalicznego jako surowca (nadawy). Okazało się, że energochłonność procesów najlepiej przewiduje hipoteza wielokrotności pracy kruszenia, a nie - jak zwykle uznaje się - hipoteza Bonda.

EN

Many attempts have been made to verify different approaches to estimate crushing energy consumed in rock disintegration processes. Mainly, the hypotheses formulated by P. Rittinger, F. Kick, F. Bond have been tested. However, the available results did not bring to unique conclusions. The reason focused on precision of measurement methods. The present work addresses to verification of the above mentioned hypotheses and Brach hypothesis of the crushing work multiplicity, based on experiments carried out on model lever Blake jaw crusher. The modern experimental stand creates the opportunity to make precise investigations of mechanics of crushing processes, including energy consumed during consecutive working cycles. The results of eight measurement series (containing from 6 to 9 tests) made for middle grain marble are presented in the work. In conclusion, it should be stated, on the base of the experiment results, that application of the hypothesis of the crushing work multiplicity presents the best predictions of the crushing energy consumption, which are more precise comparing to the generally obtained by Bond hypothesis.

4

O nowych elementach mechaniki procesu kruszenia - problem obciążeń (na przykładzie kruszarki dźwigniowej Blake'a)

Zawada J., Chochoł K.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2006

|

R. 30, z. 3/1

355-363

PL

Dotychczasowy opis mechaniki procesu kruszenia w kruszarkach dwurozporowych, przedstawiany w literaturze i wykorzystywany w praktyce, jest na ogół opisem przybliżonym. Obszerne badania wykonane na nowoczesnym stanowisku badawczym zweryfikowały dotychczasowe poglądy na tę mechanikę.

EN

The available description of mechanics of crushing process in double toggle Blake crushers, presented in literature and applied in practice, in general, is an approximated description which usually needs verification. Wide experimental studies were carried out at a modern test stand including model crusher of Blake type, measuring and control-register system. The results enabled to formulate new approach to mechanics of crushing processes, mainly focused on: load distribution in working space, friction conditions in working space, crushing energy and verification of energy hypotheses, deformation of toggle mechanism components. The results obtained in the studies formulate the base for theoretical analysis of the mechanics of the process.

5

Rock crushing by punches at various velocities of load application

Zawada J.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 4

443-462

EN

The paper is the continuation of the analysis on crushing mechanics foundations presented by the author in his previous works. In the paper there is presented the experimental analysis of two domestic rocks crushing by flat punches at various load application velocities within the range of 0.005-1000 [mm/s]. The solution scheme based on limit state theory was shown. The studies results were discussed: mechanical characteristics, limit pressures and crushing energy corresponding to different load parameters. The cognitive and practical conclusions were formulated in the paper.

PL

Jednym z ważniejszych procesów elementarnych modelujących proces kruszenia w maszynach jest ściskanie bloku stemplami płaskimi realizowane w warunkach zbliżonych do płaskiego odkształcenia (rys. la, b). Analiza tego procesu (i innych procesów modelowych przebiegających z małymi prędkościami), opierająca się na teorii stanów granicznych, została szczegółowo przeprowadzona w pracach autora (Zawada 1976, 1995). Weryfikacja doświadczalna rozwiązań teoretycznych dla kilku skał krajowych wykazała przydatność tej teorii do określania obciążeń powodujących pękanie bloków skał i do przewidywania postaci pękania. Nie wiadomo jednak, czy istnieje możliwość stosowania uzyskanych rozwiązań do obliczania procesów, w których prędkości obciążania rosną, a więc rosną także siły bezwładności. W teorii stanów granicznych nie są znane efektywne metody rozwiązywania zagadnień dynamicznych, nawet dla wypadków płaskiej czy osiowo-symetrycznej deformacji. Jednym z głównych celów tej pracy była więc próba odpowiedzi na tę kwestię. Sformułowano również inne cele. W teoretycznej części pracy przedstawiono szkic analizy zagadnienia kruszenia bloku dwoma współosiowymi stemplami płaskimi i jednym stemplem płaskim (gdy blok spoczywa na sztywnej podstawie) (rys. 1). Przyjęto następujące założenia: 1. proces przebiega w płaskim stanie odkształcenia. 2. ośrodek skalny jest ciągły, jednorodny, izotropowy i nieważki, 3. modelem ośrodka jest model sztywno-plastyczny, 4. warunkiem stanu granicznego jest liniowy warunek Coulomba oraz bardziej realistycznie opisujący właściwości skał w strefie rozciągania zmodyfikowany warunek Coulomba, 5. prawem fizycznym jest prawo stowarzyszone z warunkiem stanu granicznego. Układ równań zawierający warunki równowagi i warunek stanu granicznego, tzw. układ równań statycznych, pozwala określić nieznany stan naprężenia (stan graniczny), a układ równań kinematycznych zawierający związki między tensorem prędkości odkształcania a gradientem funkcji stanu granicznego, spełniającej rolę potencjału, pozwala określić pole prędkości przemieszczania ośrodka. Układy równań statycznych i kinematycznych rozwiązujemy metodą charakterystyk quasi-liniowych cząstkowych równań różniczkowych (Zawada, 1995). Na rys. 3 i 4 pokazano rozwiązania jednego z wymienionych zagadnień, tj. obciążanie bloku spoczywającego na podstawie jednym stemplem płaskim. Rozwiązania obejmują siatki charakterystyk naprężeń i prędkości, i plany prędkości przemieszczania punktów ośrodka (hodografy) przy przyjęciu warunku Coulomba i warunku zmodyfikowanego. Druga część pracy opisuje badania doświadczalne. Polegały one na obciążeniu próbek prostopadłościennych o wymiarach h = 30 mm, 2s = 50 mm, 2g = 10 mm wg schematu z rys.1b. Objęły one dwa rodzaje skał krajowych: marmur (z okolic Stronia Śl.) i wapień (z okolic Kielc), których obwiednie stanu granicznego wyznaczono wcześniej. Szerokość 2a naciskających stempli wynosiła: 0,5; 1,0; 2,2; 4,0; 10 [mm]. Prędkość v0 przemieszczania stempla osiągała wartości 0,005; 0,5; 5,0; 50 mm/s — marmur, v0 = 0,005; 0,5; 5,0; 100 mm/s wapień. Doświadczenia przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej „Instron" (model 1251). Najważniejsze wyniki doświadczeń przedstawiono w tablicach 1 i 2 i w postaci wykresów. Tablica 1 zawiera dane marmuru — wartości sił maksymalnych, jakie występują w procesie obciążania oraz wartości energii kruszenia, tabela 2 zawiera dane wapienia. Wykresy zaś przedstawiają: 1. przykłady charakterystyk mechanicznych, tzn. zależność siły obciążającej P od przesunięcia [delta]l stempla przy różnych szerokościach 2a stempla i różnych prędkościach v0 (rys. 5 i 6), 2. naciski graniczne p w funkcji stosunku h/a przy różnych prędkościach v0 (rys. 7) 3. energię pękania EK w funkcji h/a przy różnych prędkościach v0 (rys. 8), 4. energię pękania EK w funkcji v0 przy różnych wartościach h/a (rys. 9). Istotnym elementem pracy jest analiza wyników doświadczeń. Interesujących spostrzeżeń dostarcza analiza charakterystyk mechanicznych. I tak przy wzrastających prędkościach obciążania marmur zachowuje się tak jak większość skał, tzn. obserwujemy tu zjawisko wzrostu oporu tego ośrodka przy odkształcaniu. Znacznie trudniej interpretować charakterystyki wapienia, pojawia się tu bowiem dziwny efekt obniżania wartości siły granicznej przy największej prędkości obciążania v0. Przebieg krzywych P = f([delta]l) przy różnych prędkościach v0 odbiega również od przebiegu typowego dla skał. Naciski graniczne p, co przewiduje teoria stanów granicznych, rosną przy zwiększających się wartościach h/a, a więc są największe dla stempli wąskich (rys. 7). Zaznacza się dość silny wpływ prędkości v0, szczególnie w zakresie od 0,005mm/s do 5mm/s. Dalszy wzrost prędkości v0 poza wartość 5mm/s nie ma już tak dużego wpływu na wielkość nacisków. Porównując naciski graniczne wyznaczone teoretycznie i naciski wyznaczone doświadczalnie (na rys. 10 i 11 naniesiono dodatkowo linie teoretyczne Am Bm, otrzymane przy założeniu warunku stanu granicznego Mohra), dochodzimy do następujących wniosków. Doświadczalne naciski graniczne marmuru tylko w małym zakresie h/a(h/a<30) i przy prędkościach v0 = 0,005 i 0,5mm/s odpowiadają w pewnym przybliżeniu naciskom teoretycznym (rys. 10). Przy narastających wartościach h/a rozbieżność wyników doświadczalnych i obliczeniowych jest już znaczna, zwłaszcza przy większych prędkościach v0. Gdy chodzi natomiast o wapień, wpływ wzrastającej prędkości v0 nie odgrywa już tak znaczącej roli jak w wypadku marmuru (rys. 11). Energia kruszenia obu skał jest największa przy stemplach szerokich, a prędkość odgrywa podobną rolę na wzrost tej energii, jak na wzrost nacisków, co jest widoczne na rys. 8. W znacznym zakresie wartości h/a dla ustalonych prędkości v0, energia pozostaje prawie niezmienna. Interesujące są wykresy energii w funkcji prędkości obciążania v0 dla różnych h/a (rys. 9). Otóż mają one maksimum przy prędkości v0 [w przybliżeniu] 8mm/s - marmur i przy v0 = 0,5mm/s — wapień. Pracę kończą rozważania o znaczeniu praktycznym.

6

Uwagi o modelowaniu maszynowych procesów kruszenia

Zawada J.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

1999

|

T. 18, z. 3

435-446

PL

Jednym z kierunków rozwoju mechaniki procesów rozdrabniania (kruszenie i mielenie) jest modelowanie procesów maszynowych. Praca przedstawia różne koncepcje (idee) modelowania. Omawia krótko "model macierzy" sformułowany przez Epsteina, Broadbenta i Callcotta. Omawia dokładniej "model sześcienny" zaproponowany przez Ruhla i rozwijany przez autora. Model ten umożliwia obliczanie obciążeń granicznych (sił kruszenia), energii kruszenia i wydajności. W analizach teoretycznych są wykorzystywane metody teorii stanów granicznych, tzn. metoda charakterystyk i metody przybliżone wynikające z z twierdzeń ekstremalnych. Analizy te oparto na prostych założeniach: 1) procesy modelowe przebiegają w płaskim stanie odkształcenia, 2) modelem ośrodka jednorodnego i izotropowego jest model sztywno-plastyczny, 3) warunkiem stanu granicznego jest liniowy i zmodyfikowany warunek Coulomba, 4) prawem fizycznym jest prawo stowarzyszone z warunkiem stanu granicznego. W obliczenia może być także zastosowana pewna nowa metoda numeryczna, tzw. metoda elementów kontaktowych. Praca omawia krótko jej założenia i zależności.

EN

One of the investigation trends in the mechanics of comminution (crushing and grinding) is modelling of machine processes. The work presents different conceptions (ideas) of this modelling. The "matrix model" formulated by Epstein, Broadbent and Callcott is shortly described. The "cubic model" proposed by Riihl and developed by the author is discussed, too. The "cubic model" is the basis for calculation of limit loads (crushing forces) in the working space, crushing energy and efficiency. In the theoretical analysis the methods of limit states are used. They are the method of characteristics and the approximate method resulting from the extreme theorems. It is assumed that: 1) processes develop in the plane strain state, 2) the model of a homogeneous and isotropic medium is the rigid-plastic model, 3) the failure model is the linear and modified Coulomb condition, 4) the physical rule is the rule associated with the limit state condition. The work describes a new numerical method, namely a discrete model for granular assemblies (the contact elements method) as well. Basic assumptions and relations for this method are briefly presented.