Разгрузочно-сегрегационная установка песчаникового бута с энергонезависимым приводом комплектующего оборудования

Для автодорожной отрасли важны снижение себестоимости и энергопотребления, а также рекуперация энергии в технологических установках. Для решения этой проблемы в одном из производственных звеньев отрасли – производстве щебня, который является важным строительным материалом в автодорожной отрасли, – предлагается создание автономных энергетических установок, основанных на рекуперации кинетической энергии автосамосвалов, а именно разгрузочно-сегрегационной установки ДСК с энергонезависимым приводом комплектующего оборудования.
Энергонезависимая разгрузочно-сегрегационная установка осуществляет разделение исходного сырья на начальной стадии производства при энергонезависимом режиме эксплуатации, используя рекуперацию кинетической энергии разгружаемых автомобилей. После загрузки песчаникового бута в приёмный бункер, установка активизирует процесс сегрегации материала на крупную и мелкую фракции. Полученные фракции подаются на соответствующие питатели для последующей технологической переработки. Преимуществом установки является автономность приводов вибратора и питателей, что способствует росту эффективности процесса разгрузки и сегрегации песчаникового бута, снижению энергозатрат на производство готового продукта.
Оценка функциональных возможностей энергонезависимого гидропривода разгрузочно-сегрегационной установки выполнена для гидромоторов сегрегационного и транспортирующего оборудования. В качестве базового оборудования принят пластинчатый питатель КМ ПП-2–10–60Б, который способен обеспечить непрерывную и равномерную подачу исходного сырья. Рассчитан объём рабочей жидкости в гидроаккумуляторе, подача которой обеспечивается гидродомкратами. Результаты показали, что два гидродомкрата с заданными параметрами способны обеспечить необходимую подачу. Количество энергии, накапливаемой в гидроаккумуляторе при загрузке материала, определено. Рассчитанная мощность гидромотора позволяет его использование в питателе. Оценена экономическая эффективность установки с автономным приводом, учитывая режим работы, количество смен и тариф на электроэнергию.

1. Степанов В. М, Кузьмина С. В. Устройство рекуперации электроэнергии // Известия ТулГУ. Технические науки. – Вып. в 5 ч. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. – С.79–80. [Электронный ресурс]: https://tidings.tsu.tula.ru/tidings/pdf/web/file/tsu_izv_technical_sciences_2010_03_part_5.pdf [полный текст номера]. Доступ 28.05.2023.

2. Ляшенко Ю. М., Рыжиков В. А., Ревякина Е. А., Ляшенко А. Ю., Зубрилова А. М. Обоснование конструкции системы рекуперативного торможения транспортного средства // Грузовик. – 2017. – № 2. – С. 3–6. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/xyeooz. EDN: XYEOOZ. Доступ 28.05.2023.

3. Ляшенко Ю. М., Ляшенко А. Ю. статистические исследования оборудования для производства карьерных работ при добыче нерудных материалов в условиях Ростовского региона // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2011. – № 4. – С.117–120. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id = 16754079. EDN: OCQJKN. Доступ 28.05.2023.

4. Блехман И. И., Хайман В. Я. О теории вибрационного разделения сыпучих смесей // Изв. АН СССР. Механика. – 1965. – № 5. – С. 22–30. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id = 25494982. EDN: TIDAGB [метаданные].

5. Ромашев О. А, Кусков В. Б., Львов В. В. Интенсификация сепарации полезных ископаемых с использованием вибрационной сегрегации // Записки Горного института. – С.‑ Петербург. – 2013. – Т.202. – С.118–121. [Электронный ресурс]: https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/5669/3553. Доступ 28.05.2023.

6. Алешина А. П., Огурцов В. А., Гриценко М. А., Огурцов А. В. Расчётно-экспериментальное исследование сегрегационного механизма миграции ансамбля частиц в слое сыпучего материала при виброгрохочении // Вестник ИГЭУ. – Вып. 1. – 2015. – С.50–54. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id = 22952930. EDN: TIHGJZ. Доступ 28.05.2023.

7. Балдаева Т. М. Эффективность предварительного отсева мелких классов при вибрационной классификации // Обогащение руд. – Санкт-Петербург. – 2017. – № 5. – С. 3–6. DOI: 10.17580/or.2017.05.01 [метаданные].

8. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов: Справочник / Колл. авторов под ред. В. А. Баумана // Машиностроение. – 1970. – 548 с.

9. Lyashenko, Y. M., Voronova, E. Y., Lyashenko, A. Y. Methodical Basics for Calculation of Receiving and Segregation Hopper for Sand Rubble. Lecture Notes in Mechanical Engineering, Proceedings of the 8th International Conference on Industrial Engineering, 2022, pp. 788–798. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-14125-6_77 [ограниченный доступ].

10. Leeuwner, M. J., Eksteen, J. J. Computational fluid dynamic modeling of two phase flow in hydrocyclone. The Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2008, Vol. 108, No. 4, pp. 231–236. [Электронный ресурс]: https://www.researchgate.net/profile/Jacobus-Eksteen‑2/publication/290185402_Computational_fluid_dynamic_modelling_of_two_phase_flow_in_a_hydrocyclone/links/58537f1c08ae95fd8e1d7e78/Computational-fluid-dynamic-modelling-of-two-phase-flowin-a-hydrocyclone.pdf. Доступ 28.05.2023.

11. Лаптев Ю. В. Горнотехнические факторы, определяющие закономерности процесса сегрегации горных пород при отсыпке отвалов // Маркшейдерия и недропользование. – 2007. – № 1. – С.33–41.

12. Лаптев Ю. В. Исследование динамики выгрузки горной массы из кузова автосамосвала // Уральский горнопромышленный форум: Горное дело. Оборудование. Технологии: сб. докладов/ КОСК «Россия». Выставочный центр; ИГД УрО РАН. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. С.33–36.

13. Огурцов В. А. Моделирование движения частиц над поверхностью сита виброгрохота // Строительные материалы. – 2008. – № 8. – С.72–76. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id = 11762430. EDN: JXKILN [метаданные].

14. Карпенко М. М., Пелевин Л. Е., Богдявичус М. Перспектива использования гидравлического энергосберегающего привода // Диагностика и ремонт. Технико-технологические проблемы сервиса. – 2017. – № 3 (41). – C. 7–12. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id = 32312826. EDN: YMKEIZ. Доступ 28.05.2023.

15. Xiaocong Li, Silu Chen, Chek Sing Teo, Kok Kiong Tan, Tong Heng Lee. Data-Driven Modeling of Control Valve Stiction Using Revised Binary-Tree Structure. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2015, Vol. 54 (1), pp. 330–337. DOI: 10.1021/ie5031369.