Введение
1. Предпосылки создания помольных устройств с деформируемыми рабочими камерами 23
1.1. Анализ исследований в области разрушения твердых тел 24
1.2. Анализ способов и устройств для сверхтонкого помола материалов 40
Выводы 54
Цели исследований 55
2. Разработка аппаратов для помола, основанных на принципе деформирования рабочих камер 57
2.1. Варианты способов деформирования камер в рассматриваемых устройствах 58
2.2. Разработка принципиальных схем устройств с деформируемыми камерами
2.2.1. Способы деформирования рабочей камеры в поперечном сечении 61
2.2.2. Способы деформирования рабочей камеры по длине 71
2.3. Интенсификация работы разрабатываемых устройств 82
2.4. Машины специального назначения 84
Выводы
Упаковка и кинематика мелющих тел в устройствах с деформируемыми рабочими камерами, коэффициент полезного заполнения 88
3.1. Виды упаковки мелющих тел в рабочей камере 88
3.1.1. Расположение шаров и пустот в рабочей камере при «плотнейших» упаковках 88
3.1.2. Определение зависимости размера мелющих тел и
пустот в «плотнейших» упаковках 96
3.2. Определение коэффициента полезного заполнения материалом для различных типов камер 98
3.3. Кинематика мелющих тел в устройствах с деформируемыми рабочими камерами
3.3.1. Кинематика загрузки в устройствах с рабочей камерой, деформируемой в поперечном сечении вращением 109
3.3.2. Кинематика загрузки в устройствах с рабочей камерой, деформируемой в поперечном сечении возвратно-поступательно 113
3.3.3. Кинематика загрузки в устройствах с рабочей камерой, деформируемой продольно возвратно-поступательно 114
3.3.4. Кинематика загрузки в устройствах с рабочей камерой, деформируемой, вращением с эксцентриситетом 116
Выводы 118
4. Динамика загрузки в устройствах с деформируемыми рабочими камерами 121
4.1.Анализ и расчет сил действующих в устройствах с рабочей камерой, деформируемой в поперечном сечении вращением... 121
4.2. Анализ и расчет сил действующих в устройствах с рабочей камерой, деформируемой в поперечном сечении возвратно-поступательно 128
4.3. Анализ и расчет сил действующих в устройствах с рабочей камерой, деформируемой продольно возвратно-поступательно 133
4.4. Анализ и расчет сил действующих в устройствах с рабочей камерой, деформируемой, вращением с эксцентриситетом 136
4.5.Связь частоты вращения привода с частотой вращения смеси мелющих тел и материала в рассматриваемых устройствах 145
Выводы 149
5. Закономерности процесса помола в новых измельчительных устройствах 152
5.1. Критерии помола 152
5.2. Оценка уменьшения размера частиц при помоле в устройствах с деформируемыми рабочими камерами с точки. зрения силового подхода 154
5.3. Теоретический вывод кинетики уменьшения размера частиц с точки зрения статистического подхода 160
Выводы 164
6. Расчет потребляемой мощности 167
6.1. Состояние вопроса, постановка задачи 167
6.2. Потребляемая мощность устройствами с деформируемыми рабочими камерами 170
6.3. Мощность, затрачиваемая на преодоление сил сопротивления
6.3.1. Мощность в устройствах с рабочей камерой, деформируемой в поперечном сечении вращением 172
6.3.2. Мощность в устройствах с рабочей камерой, деформируемой в поперечном сечении возвратно-поступательно 173
6.3.3. Мощность в устройствах с рабочей камерой, деформируемой продольно возвратно-поступательно 176
6.3.4. Мощность в устройствах с рабочей камерой, деформируемой, вращением с эксцентриситетом 178
Выводы 182
7. Методология оценки напряженного состояния материала рабочих камер, конструкторско-технологический расчет помольных устройств 186
7.1. Анализ напряженного состояния рабочих камер в зависимости от способа их деформирования и формы 186
7.1.1. Оценка прочности цилиндрической рабочей камеры деформируемой в поперечном сечении 186
7.1.1.1. Прочность приопорных участков корпуса с учетом эллипсоидальное его поперечного сечения от сжатия обкатывающими роликами при их кручении... 186
7.1.1.2. Прочность корпуса при максимальной деформируемости в отсутствие сжатия, когда поперечное сечение представляет собой круг радиусом R 192
7.1.2. Анализ прочностных характеристик бочкообразной рабочей камеры деформируемой в продольном сечении 205
7.1.2.1. Моделирование напряженного состояния при осевом сжатии бочкообразной деформируемой рабочей камеры 205
7.1.2.2. Оценка прочности и жесткости бочкообразной камеры от веса загрузки 219
7.1.2.3. Внутренние усилия в наиболее напряженных сечениях и максимальное радиальное перемещение... 232
7.1.2.4. Определение напряжений по четвертой энергетической теории, проверка прочности и деформативности корпуса 236
7.2.Методика экспериментально-теоретического определения модуля упругости материала рабочей камеры 241
7.2.1. Определение модуля упругости материала камер цилиндрической формы, деформируемых в поперечном сечении 241
7.2.2. Определение модуля упругости материала камер бочкообразной и гофрированной формы деформируемых продольно 243
7.3. Определение производительности устройств 246
7.4. Методика расчета устройств с деформируемыми рабочими камерами 247
7.4.1. Расчет устройств с камерой деформируемой в поперечном сечении 248
7.4.2. Расчет устройств с камерой деформируемой в продольном сечении 255
Выводы 265
8. Комплексные экспериментальные исследования процесса помола в устройствах с деформируемыми рабочими камерами 269
8.1.План, программа, методика исследований и измерений 269
8.1.1. План эксперимента 269
8.1.2. Определение количества повторных опытов 272
8.1.3. Расчет коэффициентов уравнений регрессии 273
8.1.4. Оценка воспроизводимости и адекватности уравнений регрессии 274
8.1.5. Преобразование уравнений регрессии 277
8.1.6. Программа исследований 278
8.1.7. Методика исследований и измерений 279
8.2. Стендовые установки устройств, реализующие различный вид деформирования рабочей камеры 286
8.3. Исследование характера перемещения мелющих тел 296
8.4. Исследование влияния основных факторов на процесс измельчения в изучаемых устройствах
8.4.1. Определение основных факторов 302
8.4.2. Уравнения регрессии 310
8.4.3. Анализ влияния основных факторов на помол 316
8.5.Производительность устройств с деформируемыми рабочими камерами 320
8.6. Анализ выходных параметров исследуемых устройств 322
8.7. Рекомендации по конструированию деформируемой камеры 331
Выводы 333
9. Промышленные исследования, практическое применение результатов работы 338
Выводы 357
Основные выводы и результаты работы 359
Литература
