ОСОБЛИВОСТІ ДИНАМІКИ ПРИВОДУ КУЛЬОВОГО БАРАБАННОГО МЛИНА ПІД ЧАС ЗУПИНКИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2026.3.3

Ключові слова:

динамічні навнатження, барабанний млин, привід, відмова, вал, відкрита зубчаста передача, запобіжна муфта

Анотація

Стаття стосується динаміки великомасових систем, зокрема приводів барабанних млинів, які поширені в енергетиці, гірничозбагачувальній та перерробній промисловості. В роботі розроблено динамічні моделі приводу кульвого барабанного вуглерозмелювального млина: двомасову та тримасову з урахуванням зазорів у зачепленні відкритої зубчастої передачі та втрат у приводі. Для розроблених моделей складено та розв’язано диференційні рівняння руху мас при вільному вибігові млина за відключеного електродвигуна. Результати моделювання дають можливість стверджувати, що під час вільного вибігу млина при відключеному двигуні вал підвінцевої шестерні (найслабша ланка) зазнає інтенсивних коливних навантажень, а крутний момент у ньому змінюється за знакозмінним асиметричним циклом. Такий характер навантажень прискорює виникнення втомних тріщин і пояснює наявний в експлуатації барабанних млинів факт поломок цих валів при їх роботі саме в режимі вільного вибігу. Встановлено, що для описаних умов розрахунок із використанням двомасової моделі дає заниження коефіцієнта динамічності для вала підвінцевої шестерні на 17%, що підверджує доцільність використання тримасової моделі для виконання уточнених розрахунків. Отримані результати формують умови для виконання подальших досліджень, спрямованих на дослідження впливу величини бічного зазору між зубцями відкритої передачі на навантаження вала підвінцевої шестерні при пускові та зупинці млина. Серед заходів із підвищення безвідмовності вала підвінцевої шестерні слід відзначити доцільність встановлення у приводі муфт, що забезпечуватимуть відєднання ротора двигуна від решти приводу після його відключення. За рахунок цього можливе зменшення простоїв млинів і витрат на їх експлуатацію, а відтак на собівартість розмелюваного матеріалу.

Посилання

Wu D., Chen W., Yan H. та ін. Identifying grinding mill dynamics using acoustic beamforming and numerical modelling // Powder Technology. 2020. DOI: 10.1016/j.powtec.2020.05.092.

Сокур М., Аргат Р., Білецький В., Божик Д. Дослідження параметрів надійності млинів самоподрібнення руд в умовах Криворізького басейну // Вісник КрНУ імені Михайла Остроградського. 2022. Вип. 2(133). С. 108–115. DOI: 10.32782/1995-0519.2022.2.14.

Сокур М. І., Білецький В. С. Барабанні млини самоподрібнення : монографія. Київ : ФОП Халіков Р. Х., 2022. 225 с.

Silva M., Casali A. Modelling SAG milling power and specific energy consumption including the feed percentage of intermediate size particles // Minerals Engineering. 2015. Vol. 70. P. 156–161. DOI: 10.1016/j.mineng.2014.09.013.

Naumenko Y., Deineka K. Building a model of the impact grinding mechanism in a tumbling mill based on data visualization // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. Vol. 3, № 7(123). P. 65–73. DOI: 10.15587/1729-4061.2023.283073.

Morrison A. J., Govender I., Mainza A. N., Parker D. J. The shape and behaviour of a granular bed in a rotating drum using Eulerian flow fields obtained from PEPT // Chemical Engineering Science. 2016. Vol. 152. P. 186–198. DOI: 10.1016/j.ces.2016.06.022.

de Klerk D. N., Govender I., Mainza A. N. Geometric features of tumbling mill flows: A positron emission particle tracking investigation // Chemical Engineering Science. 2019. Vol. 206. P. 41–49. DOI: 10.1016/j.ces.2019.05.020.

Naumenko Y., Deineka K., Zabchyk S. Building a model of the abrasion grinding mechanism in a tumbling mill based on data visualization // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2024. Vol. 2, № 1(128). P. 21–33. DOI: 10.15587/1729-4061.2024.301653.

Sokur M., Biletskyi V., Fyk M., Fyk O., Zaselskiy I. The study of the lining layer abrasing wear in the semi-autogenous grinding mill // The International Conference on Sustainable Futures: Environmental, Technological, Social and Economic Matters (ICSF 2020). 2020. Article Number 03008. 7 p. DOI: 10.1051/e3sconf/202016603008.

Кичма А. О., Данило Я. Я., Гнаткович С. А. Визначення кінематичних характеристик відкритих зубчастих передач із зношеним профілем зубців // Вісник Нац. ун-ту «Львівська політехніка». Серія: Динаміка, міцність та проектування машин та приладів. 2008. № 614. С. 88 – 93.

Кичма А. О., Новіцький Ю. Я., Предко Р. Я. Проблеми приводних механізмів технологічних ділянок випалу і помелу при виробництві цементу // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2021. № 2. С. 44–50. DOI: 10.20998/2079-0775.2021.2.07.

Виноградов Б. В. Статика і динаміка барабанних млинів. Дніпропетровськ : УДХТУ, 2016. 202 с.

Vynohradov B. V., Fedin D. O., Ved V. V. Impact of flexibility of support on gear mesh dynamics // Scientific Bulletin of the National Mining University. 2019. № 4. P. 37–41. DOI: 10.29202/nvngu/2019-4/6.

Виноградов Б. В., Федин Д. А. Жорсткість відкритих зубчастих передач барабанних млинів // Науковий вісник НГУ. 2016. № 2. С. 24–30.

Fedin D. O., Vinogradov B. V. Mechanical system dynamics of tumbling mill drives under steady state operation // Scientific Journal of Silesian University of Technology. 2018. Vol. 99. P. 43–52. DOI: 10.20858/sjsutst.2018.99.4.

Васильєва О. Е. Динамічні навантаження зубчастих передач приводів пожежного устаткування // Пожежна безпека. 2004. № 4. С. 102–108.

Гутыря С. С., Бережной В. А. Определение балансовых показателей жесткости зубчатых передач // Вісник Академії митної служби України. Серія: Технічні науки. 2012. № 1. С. 132–137.

Малащенко В. О., Куновський Г. П. Навантажувальна здатність приводів великомасових систем : монографія. Львів : Новий Світ – 2000, 2022. 150 с.

Крюков Д. К. Усовершенствование размольного оборудования горнообогатительных предприятий. Москва: Недра, 1966. 184 с.

Летин Л. А., Роддатис К. Ф. Среднеходные и тихоходные мельницы. Москва: Энергоиздат, 1981. 259 с.

Адамия Р. Ш. Оптимизация динамических нагрузок прокатных станов. Москва : Металлургия, 1978. 232 с.

Protsenko V., Malashchenko V., Klysz S., Avramenko O. Safety-overrunning clutch elastic torque operation characteristic study // Diagnostyka. 2023. Vol. 24, № 4. P. 1–7. DOI: 10.29354/diag/175721.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-26