Исследование эффективности параметрического резонансного привода для совершенствования вибрационных мельниц тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.06, кандидат наук Кошелев, Александр Викторович

• Кошелев, Александр Викторович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Кошелев, Александр Викторович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПОМОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Обзор современного помольного оборудования

1.2 Обзор работ по вибрационным мельницам

1.3 Возбудители механических колебаний

1.4 Энергозатраты в вибрационных мельницах и способы

их снижения

1.5 Краткие выводы

Глава 2 ДИНАМИКА РЕЗОНАНСНОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИ ВОЗБУЖДАЕМОЙ ВИБРАЦИОННОЙ МАШИНЫ С ИЗОТРОПНОЙ УПРУГОЙ СИСТЕМОЙ

2.1 Выбор и обоснование параметрического резонансного вибрационного привода

2.2 Математическая модель машины

2.2.1 Кинетическая энергия системы

2.2.2 Потенциальная энергия и диссипативная функция системы

2.2.3 Дифференциальные уравнения движения резонансной вибрационной параметрической машины

2.3 Реализация комбинационного параметрического резонанса и его особенности

2.4 Метод усреднения

2.5 Численное решение

2.6 Краткие выводы

Глава 3 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВИБРАЦИОННОЙ МАШИНЫ С РЕЗОНАНСНЫМ ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

3.1 Энергетические соотношения в резонансном вибрационном параметрическом приводе

3.2 КПД машины

3.3 Эффекты самоорганизации и самосинхронизации вибрационной параметрической машины

3.4 Краткие выводы

Глава 4 РАЗРАБОТКА ВИБРАЦИОННОЙ МЕЛЬНИЦЫ С РЕЗОНАНСНЫМ ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

4.1 Физические особенности и принцип действия резонансного параметрического привода

4.2 Конструктивные особенности совершенствования вибрационных мельниц

4.3 Преимущества вибрационных мельниц с параметрическим резонансным приводом

4.4 Анализ экспериментальных данных

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

117

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование эффективности параметрического резонансного привода для совершенствования вибрационных мельниц»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Процессы дезинтеграции (дробление и измельчение) материалов широко распространены во многих отраслях промышленности: горной, строительной, химической, сельскохозяйственной и других. Качество готовой продукции зависит от размеров частиц материала, из которых они сделаны. На сегодняшний день особый интерес представляет тонкое измельчение (тонкодисперсное, ультрадисперсное). Нанопорошки позволяют получать композиты с повышенными механическими, технологическими, эксплуатационными свойствами. Например, домол цемента и повышение его марки позволит изготовить высокопрочные железобетонные оболочки для защиты энергоблоков атомных станций.

Тонкое измельчение является одним из самых энергоемких процессов. Достижение предельной дисперсности сопровождается высоким энергопотреблением. В то же время специфика измельчительного оборудования обуславливает повышенные требования к прочности и надежности помольных агрегатов. Основным помольным агрегатом на отечественных предприятиях до сих пор остается барабанная шаровая мельница, являющаяся с точки зрения механики тихоходной машиной. Это металлоемкая машина, требующая высоких энергозатрат на проведение процесса измельчения. Для производства в больших количествах нанопорошков используются струйные мельницы. Но их применение сопровождается высоким энергопотреблением, сложной технологией помола и очень высокой стоимостью оборудования. Несмотря на разнообразие методов получения нанопрошков механическое диспергирование является наиболее универсальным, а в ряде случаев и единственным способом производства тонкодисперсных материалов. Наиболее оптимальным современным помольным оборудованием, удовлетворяющим данной технологии изготовления тонкодисперсных материалов, являются вибрационные и планетарные мельницы. Анализ современного состояния

технологии и техники дезинтеграции показывает, что в мире не существует высокопроизводительных энергосберегающих и достаточно дешевых мельниц.

Существенный вклад в развитие теории дезинтеграции внесли отечественные специалисты П.А. Ребиндер, Г.С. Ходаков, В.И. Ревнивцев. Конструктивным совершенствованием, разработкой методик расчета измельчительных машин успешно занимались и занимаются JI.A. Вайсберг, И.И. Блехман, А.Д. Лесин, П.М. Сиденко, С.Е. Андреев, И.А. Хинт, В.Н. Блиничев, B.C. Богданов и другие. Коллективами под их руководством выполнен значительный объем научных исследований по проблемам измельчения материалов. Однако эти исследования носят в основном разрозненный характер, направлены на решение отдельных специфических задач для конкретных технологических процессов и применяемого для них оборудования. Малоизученным остается вопрос о непроизводительных затратах значительной части энергии приводных систем помольных машин. Нерешенной проблемой остается практическое применение параметрического способа возбуждения резонансных механических колебаний, который на сегодняшний день мало изучен по сравнению с тремя существующими (силовым, автоколебательным, кинематическим). Отсутствуют научно обоснованные предложения по усовершенствованию и разработкам новых энергоэффективных приводов и помольных машин, способных осуществить требуемую дисперсность материала с минимальным энергопотреблением.

Основным принципом создания энергосберегающих вибрационных мельниц является использование явления резонанса. В колебательной системе, находящейся в резонансном состоянии, упругие и инерционные силы взаимно уравновешиваются, а энергия возбудителя колебаний расходуется только на преодоления диссипативных сил. Резонансные режимы работы вибрационных машин, являющиеся энергетически наиболее эффективными, практически нереализуемы из-за их низкой стабильности при обычном резонансе вынужденных колебаний. Эту проблему можно решить использованием обнадёживающих результатов, полученных В.И. Антиповым по

параметрическому возбуждению колебаний механических систем, позволяющих реализовать режимы многократного параметрического резонанса.

Энергопотребление всегда служило одним из главных показателей техники. Принимая это во внимание и учитывая, что существующее помольное оборудование не удовлетворяет современным требованием надежности и эффективности, направление данного исследования является весьма актуальным, современным и своевременным.

Целью работы является исследование эффективности параметрического резонансного привода для совершенствования вибрационных мельниц.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- исследовать динамику параметрически возбуждаемой вибрационной машины, предложенной В.И. Антиповым, при изотропной упругой системе;

- исследовать энергетическую эффективность резонансной вибрационной машины с параметрическим возбуждением;

- определить КПД машины;

- построить зоны неустойчивости и амплитудно-частотные характеристики стационарных режимов колебаний вибрационной машины с параметрическим резонансным приводом;

- создать лабораторный демонстрационный экспериментальный образец вибрационной мельницы с параметрическим резонансным приводом;

- разработать теоретические основы и конструкции для совершенствования вибрационных мельниц.

Методы исследования. Исследование поставленных задач проводится методами нелинейной механики, теории колебаний, аналитической механики, теории устойчивости, численными и экспериментальными методами.

Научная новизна и основные защищаемые положения работы:

- получено новое пороговое условие возбуждения резонансных колебаний вибромашины для изотропной упругой системы, значение которого снижается в два раза по сравнению с ранее полученным условием для однонаправленной упругой системы;

- показано, что снижение порогового условия в два раза позволяет во столько же раз снизить массу инерционного элемента параметрического привода;

-обнаружен эффект расширения зон неустойчивости (резонансных зон) при £=0,01 (коэффициент пропорциональный отношению общей массы осцилляторов качения к массе всей системы) при малых величинах демпфирования осцилляторов качения относительно многократного увеличения демпфирования рабочего органа;

- исследована энергетическая эффективность параметрически возбуждаемой вибрационной машины и определен ее КПД;

- разработаны теоретические основы и конструкции для совершенствования вибрационных мельниц.

Теоретическая и практическая значимость. В диссертационной работе научно обоснованы теоретические основы совершенствования вибрационных мельниц и их разработки. Приведены принципы создания инновационных энергетически эффективных вибрационных мельниц с проявлением синергетических принципов. Предложена конструкция вибрационной мельницы с резонансным параметрическим приводом, использование которой позволяет увеличить ее эффективность, надежность и снизить энергопотребление. На основе выполненных теоретических и практических разработок создан лабораторный демонстрационный экспериментальный образец вибрационной мельницы с параметрическим резонансным приводом. Испытания этой машины показали стабильную и надежную работу. Полученные результаты диссертационной работы способствуют решению проблемы разработки и создания принципиально

новых вибрационных мельниц, а также вносят ценный вклад в развитие и совершенствование вибрационных машин технологического назначения. Это дает возможность модернизировать машиностроительные предприятия, выпускающие вибрационное помольное оборудования, а также произвести техническое перевооружение действующих предприятий по производству тонкодисперсных материалов и нанопорошков. Результаты данной работы могут быть востребованы ведущими предприятиями по разработке размольного оборудования: ООО "Техника и технология дезинтеграции" (г. С.-Петербург), НПК "Механобр-Техника" (г. С.-Петербург), ООО "Вибротехцентр-КТ" (г. Москва), предприятиями Нижегородской области ЗАО "Автокомпозит" (г. Выкса), ОАО "Мельинвест" (г. Нижний Новгород), ЗАО "Стромизмеритель" (г. Нижний Новгород).

Достоверность полученных результатов. Достоверность результатов и выводы диссертационной работы основываются на строгих математических методах, методах аналитической и теоретической механики, применении программных продуктов высокой точности и подтверждены результатами экспериментов.

Реализация работы.

- Созданный лабораторный образец инновационной вибрационной мельницы с резонансным параметрическим приводом используется в учебном процессе Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева в курсах "Теория колебаний", "Теоретическая механика", "Теория самоорганизации и устойчивости динамических систем";

- Результаты, приведенные в диссертационной работе, приняты для использования в НИОКР по теме "Создание резонансной вибрационной мельницы для производства тонкодисперсных материалов и нанопорошков", выполняемой в рамках программы

"Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса (УМНИК)", 2014 г.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на:

- IX Всероссийской научной конференции "Нелинейные колебания механических систем" им. Ю.И. Неймарка (г. Нижний Новгород, 2012 г.);

- XIII Международной молодежной научно-технической конференции "Будущее технической науки" (г. Нижний Новгород, 2014 г.).

Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертационной работе, опубликовано 4 научных работы, в том числе две в издании, рекомендованном ВАК РФ. Кроме этого получен патент РФ на изобретение и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Личный вклад автора. При выполнении работ по теме диссертации автор принимал активное участие в получении результатов исследований, постановке задач, создании лабораторного экспериментального образца.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 125 страниц, включая 1 таблицу и 40 иллюстраций. Список литературы состоит из 99 наименований.

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цели, задачи, методы исследований, приведены основные положения, выносимые на защиту. Отмечена новизна, достоверность и практическая значимость полученных результатов. Кратко изложено содержание диссертационной работы.

В первой главе приведен обзор современного помольного оборудования и работ по вибрационным мельницам. Обосновывается, что наиболее

приспособленным оборудованием для тонкого измельчения материалов являются планетарные и вибрационные мельницы, имеющие на сегодняшний день ряд недостатков. Приводится анализ энергозатрат современных вибрационных мельниц и возможные пути по их снижению. Предлагается новый подход к разработке и совершенствованию вибрационных мельниц, повышению эффективности их работы на основе использования инновационного параметрического резонансного привода.

Вторая глава посвящена динамике параметрически возбуждаемой вибрационной машины с изотропной упругой системой. Показано, что в данной колебательной системе реализуется комбинационный параметрический резонанс, который полезнее основного, так как существеннее повышает эффективность рабочего режима колебаний. Приведены динамическая и математические модели вибромашины, предназначенные для нахождения стационарных решений на основе метода усреднения. Численными методами определены частоты генерации, частота параметрического возбуждения, а также амплитуды колебаний осцилляторов и рабочего органа. Построены АЧХ и области неустойчивости. Показано, что имеет место эффект расширения резонансной зоны при увеличении демпфирования рабочего органа при малом коэффициенте демпфирования осцилляторов. Показано, что резонансные колебания имеют место, если выполнено пороговое условие, значение которого снижается в два раза по сравнению с однонаправленной упругой системой, что позволяет во столько же раз снизить массу инерционного элемента привода.

Третья глава посвящена исследованию энергетической эффективности вибрационной машины на многократном комбинационном параметрическом резонансе. Приводится расчет мощности накачки и мощностей, рассеиваемых управляющей подсистемой (маятниками) и рабочим органом. Доказывается применимость энергетических соотношений Мэнли-Роу для расчета мощностей, рассеиваемых в колебательной системе машины, в условиях многократного комбинационного резонанса. Определяется КПД вибрационной машины. Показывается, что вибрационная машина с параметрическим

(резонансным) возбуждением на 25% энергетически эффективнее вибромашины при резонансе вынужденных колебаний.

В четвертой главе приводятся теоретические основы, методы, способы совершенствования вибрационных мельниц, а также инженерные рекомендации по разработке новых вибрационных мельниц на основе использования параметрического резонансного привода. Описывается лабораторный демонстрационный образец мельницы и раскрывается принцип ее действия. Приводятся результаты экспериментальных исследований.

ГЛАВА 1 ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПОМОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Обзор современного помольного оборудования

Во всем мире и в нашей стране особенно ежегодно дробятся и измельчаются сотни миллионов тонн различных материалов. Это дробление и измельчение горных пород, полезных ископаемых, промышленных отходов, строительных материалов, пищевых продуктов и многое другое [1, 2]. Практически каждая отрасль промышленности не обходится без дробильно-измельчительного оборудования. И в данной области технологии успешно используются вибрационные дробилки и мельницы.

В настоящее время многие технологические процессы [26, 30] в ряде отраслей промышленности для эффективного их осуществления требуют особо тонкого измельчения продукта. Тонкое измельчение способствует повышению скорости протекания межфазовых процессов и получению лучшей структуры конечного продукта. Это объясняется тем, что при уменьшении размера частиц увеличивается их удельная поверхность, повышается однородность. По указанным причинам ускоряется протекание реакций, снижаются температуры, необходимые для оптимального протекания технологического процесса, сокращается расход дефицитных материалов и, конечно же, как следствие, снижается потребление электроэнергии [52].

Основной характеристикой процесса измельчения является степень измельчения, которая определяется соотношением средневзвешенных размеров частиц материала до и после измельчения г = £/н/£/к. Степень измельчения отражает технологию, а энергопотребление эффективность измельчителей [39].

Машины механического диспергирование материала по принципу его разрушения можно разделить на три группы: раздавливающего, ударного и ударно-истирающего действия [57].

К первой группе относятся машины для дробления материалов.

Щековые дробилки применяются для крупного и среднего дробления различных материалов во многих отраслях народного хозяйства [54]. Ударное дробление реализуется вследствие периодического возникновения зазора между щекой и дробимым материалом. Зазор возникает от того, что при колебаниях щек порода не успевает следовать за движением расходящихся щек и теряет с ними контакт. Наиболее совершенными являются двухщековые дробилки, щеки которой соединяются с рамой упругими элементами 4. Привод щек осуществляется инерционными самобалансными вибраторами 3. Вибраторам сообщается синхронное вращение в противоположные стороны, вследствие чего щеки 2 совершают противофазные колебания. При сближении щек материал дробится, а при удалении их друг от друга куски материала опускаются вниз и выпадают из камеры, если их размеры меньше ширины выходной щели. Затем цикл повторяется. В вибрационных щековых дробилках дробление осуществляется не статическим раздавливанием, а более эффективно - ударом. Материал измельчается раздавливанием и, частично, изломом и раскалыванием, поскольку на обеих щеках установлены дробящие плиты с рифлениями в продольном направлении (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Обобщенная функциональная схема щековых дробилок

Преимущества щековых дробилок:

1. Просты и дешевы в эксплуатации благодаря своей несложной

конструкции.

2. Непритязательность к внешним факторам позволяет использовать их практически в любых условиях.

Недостатки щековых дробилок:

1. Выдают конечный материал с большим процентом лещадных зерен, поэтому не подходят для мелкого дробления.

2. Высокое энергопотребление и низкая производительность. Конусные дробилки используются во всех стадиях дробления при

переработке самых разнообразных материалов, как по крупности дробимого материала, так и по разнообразию физико-механических свойств [82]. В этих машинах материал разрушается в камере, образованной наружным неподвижным и внутренним подвижным усеченными конусами. Это дробилки среднего и мелкого дробления (размер кусков исходного материала 40-80 мм; размер материала после измельчения составляет 3-5 мм).

Рисунок 1.2 - Обобщенные функциональные схемы конусных дробилок а - эксцентриковый привод; б - вибрационный привод

В конусных дробилках материал разрушается в камере дробления, образованной двумя коническими поверхностями, из которых одна (внешняя) неподвижная 1, а другая (внутренняя) подвижная 2 (рисунок 1.2). Подвижный конус 2 жестко крепится на валу конуса, нижний конец которого вставлен в эксцентрик (при эксцентриковом приводе). В случае вибрационного привода электродвигатель через клиноременную передачу вращает ведущий дебаланс (вибратор). При вращении вибратора возникает центробежная сила, при этом дробящий конус 2 совершает гирационное движение по внешней футеровке. При работе дробилки образующие поверхности подвижного конуса 2 поочередно приближаются к неподвижному конусу 1, а затем удаляются от него, то есть подвижный конус как бы перекатывается по неподвижному (через слой материала), благодаря чему и осуществляется непрерывное дробление материала. Таким образом, конусная дробилка работает также, как щековая, с той лишь разницей, что дробление в конусной дробилке происходит непрерывно, то есть в любой момент времени происходит сближение какого-либо участка поверхности подвижного конуса с неподвижным.

Преимущества конусных дробилок:

1. Повышение производительности по сравнению с щековыми дробилками при сопоставимых параметрах.

2. Способность осуществлять средний и мелкий помол.

3. Непрерывность технологического процесса дробления.

Недостатки конусных дробилок:

1. Относительная сложность и дороговизна конструкции.

2. Большие габариты и масса.

3. Неприспособленность к тонкому измельчению.

Валковые дробилки применяются для среднего и мелкого дробления материала высокой и средней прочности, а так же для измельчения пластичных материалов. Они бывают одно-, двух-, трех- и четырехвалковые. Наиболее распространенным являются двухвалковые дробилки. В этих машинах процесс измельчения осуществляется непрерывно при "затягивании" кусков материала

в суживающееся пространство между параллельно расположенными и вращающимися навстречу друг другу валками (рисунок 1.3).

В зависимости от вида поверхности валков различают дробилки с гладкими, рифлеными и зубчатыми валками. Дробилки с гладкими и рифлеными валками обычно применяют для дробления материалов малой прочности; дробилки с зубчатыми валками - материалов средней и высокой прочности. Размер кусков продукта зависит как от размера выходной щели между валками, так и от типа поверхности рабочих органов.

регулировочным механизм

блок пружин

\

*алки

Рисунок 1.3 — Обобщенная функциональная схема двухвалковой дробилки

Преимущества валковых дробилок:

1. Способность перерабатывать материалы склонных к налипанию и содержащих липкие включения.

2. Низкий уровень шума.

3. Наименьший расход электроэнергии по сравнению с другими видами дробилок.

Недостатки валковых дробилок:

1. Интенсивное и неравномерное изнашивание рабочих поверхностей валков.

2. Невысокая удельная производительность.

3. Неприспособленность к тонкому измельчению.

Ударные дробилки относятся ко второй группе машин для измельчения, где разрушение материала осуществляется под действием ударных нагрузок. Такие нагрузки возникают при взаимном столкновении частиц измельчаемого материала, столкновении частиц материала с неподвижной поверхностью, столкновении материала и движущихся рабочих органов машин. Данные дробилки применяют для измельчения материалов средней и малой прочности (известняка, мела, гипса) [27].

Измельчаемый материал подается сверху в центральное входное отверстие (рисунок 1.4). Под действием силы тяжести он падает или скользит по лотку и попадает под действие бил или молотков ротора. В результате удара билом кусок материала разрушается, его осколки разлетаются широким сектором и отбрасываются на отбойные плиты (футеровку) и колосниковую решетку, образующие камеру дробления. Ударяясь о футеровку, материал дополнительно измельчается и, отражаясь, снова попадает под действие бил. Это повторяется многократно, пока куски материала, достигнув определенной крупности, не выйдут сквозь разгрузочную щель или щель колосниковой решетки на разгрузку.

Рисунок 1.4 — Обобщенная функциональная схема ударной дробилки 1 - ротор; 2 - билы; 3 - колосниковая решетка; 4 - отбойные плиты

Преимущества ударных дробилок:

1 .Простота конструкции, эксплуатации и малая металлоемкость.

2. Невысокая стоимость агрегата.

Недостатки ударных дробилок:

1. Высокий уровень шума;

2. Сравнительно быстрый износ ударных тел при дроблении или измельчении материалов средней твердости.

3. Неприспособленность к тонкому измельчению.

Обеспечение эффективности измельчения материала от исходной до конечной крупности осуществляется, как правило, в несколько приемов, с последовательным переходом от крупного дробления к более мелкому. Именно на этих стадиях дробления и измельчения целесообразно использовать машины раздавливающего и ударного действия, то есть дробилки.

Уменьшение размера частиц приводит к увеличению их относительной прочности вследствие снижения числа участков с предразрушенной структурой [39]. Появившиеся на первых циклах дробления микротрещины в мелких частицах могут смыкаться под действием молекулярных сил, что создает дополнительные трудности при тонком измельчении. Данная проблема может быть решена за счет увеличения скорости приложения нагрузок и частоты воздействия импульсов сил. Это реализуется применением третьего принципа разрушения материалов (ударно-истирающего) в машинах для помола материалов - мельницах.

Барабанные мельницы предназначены для сухого и мокрого помола различных рудных и нерудных полезных ископаемых, строительных материалов различной твердости [86]. Основная деталь конструкции — вращающийся барабан, частично заполненный (35%-45%) мелющими телами из стали, чугуна и других сплавов, иногда из керамики. Схема процесса измельчения материала в барабанной мельнице показана на рисунок 1.5.

Рисунок 1.5 - Обобщенная функциональная схема барабанной шаровой мельницы: 1 - барабан; 2 - обрабатываемый материал; 3 - мелющие шары

различного диаметра

При вращении полого барабана смесь измельчаемого материала и мелющих тел (шаров, стержней) сначала движется по круговой траектории вместе с барабаном, а затем, отрываясь от стенок, падает по параболической траектории. Часть смеси, расположенная ближе к оси вращения, скатывается вниз по слоям смеси. Измельчение материала происходит в результате истирания при относительном движении мелющих тел и частиц материала, а также вследствие удара.

Преимущества барабанных мельниц:

1. Простота конструкции и удобство эксплуатации.

2. Обеспечение высокой степени измельчения (средний помол 0,05-1 мм).

Недостатки барабанных мельниц:

1. Низкий КПД (0,01-0,05).

2. Высокий расход электроэнергии 10-40 кВт-ч/т материала.

3. Большая металлоемкость, габариты и высокий шум.

Существенным недостатком барабанных мельниц с точки зрения

энергоэффективности является низкая энергонапряженность (величина механической энергии, передаваемой единице массы материала в единицу

времени), составляющая в среднем 20 кВт/м3. Освоение мощностей порядка 510 МВт, требуемых для технологических нужд крупнотоннажных производств, осуществимо в барабанах объемом 250-500 м3, что находится на грани технических возможностей современного машиностроения и вызывает значительные затруднения при их транспортировке и эксплуатации [94].

Все более значительное промышленное применение получают измельчители с большей скоростью приложения разрушающих усилий, чем у барабанных мельниц. К ним относятся струйные, планетарные, вибрационные. Удельная производительность таких мельниц в несколько раз выше, чем у вращающихся шаровых. Интенсивность "вкачивания" энергии в материал (передачи энергии от привода мельницы к измельчаемому материалу) в данных мельницах на порядок превосходит традиционные (щековые, конусные, валковые шаровые) размольные агрегаты [55,56].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кошелев, Александр Викторович, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению. - СПб.: С.-Петербург, горный ин-т, 2007. — 439с.

2. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. - М.: Недра, 1980. - 113с.

3. Антипов В.И., Антипова Р.И., Кошелев A.B., Денцов H.H. Вибрационная транспортирующая машина: Патент №2532235.

4. Антипов В.И., Антипова Р.И., Наумов В.И., Палашова И.В. Способ возбуждения резонансных механических колебаний и устройство для его осуществления (варианты). Патент №2410167 РФ МКИ В 06 В 1/16 // Бюл. №3, 2011.

5. Антипов В.И., Антипова Р.И., Руин A.A. Способ возбуждения резонансных механических колебаний и устройство для его осуществления. Патент№2486017 РФ МКИ В 06 В 1/16 //Бюл. №18, 2013.

6. Антипов В.И., Антипова Р.И. Способ возбуждения резонансных механических колебаний. Патент №2441714 РФ МКИ В 06 В 1/16 // Бюл. №4, 2012.

7. Антипов В.И., Асташев В.К. О принципах создания энергосберегающих вибрационных машин // Проблемы машиностроения и надёжности машин. 2004. -№4. -С. 3-8.

8. Антипов В.И. Вибровозбудитель: Патент №2072660'РФ МКИ В 06 В 1/16 //Бюл. №3, 1997.

9. Антипов В .И. Вибровозбудитель: Патент №2072661 РФ МКИ В 06 В 1/16 // Бюл. №3, 1997.

10. Антипов В.И., Денцов H.H., Кошелев A.B. Динамика параметрически возбуждаемой вибрационной машины с изотропной упругой системой // Фундаментальные исследования. 2014. - №8, часть 5. - С. 1037-1042.

11. Антипов В.И., Денцов H.H., Кошелев A.B. Самосинхронизация взаимодействующих колеблющихся и вращающихся тел // Труды IX Всеросс. научн. конф. "Нелинейные колебания механических систем" им. Ю.И. Неймарка. - Нижний Новгород. 2012. - С. 75-79.

12. Антипов В.И., Денцов H.H., Кошелев A.B. Энергетические соотношения в вибрационной машине на многократном комбинационном параметрическом резонансе // Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. 2013. - №5. - С. 188-194.

13. Антипов В.И., Поляшенко H.A. Колебания механических систем с конечным числом степеней свободы. Линейные системы. Часть 1. —Нижний Новгород.: Нижегород. гос. техн. ун-т, 2007. - 54с.

14. Антипов В.И. Динамика вибрационных машин с параметрическим возбуждением // Автореф. на соиск. уч. ст. д.т. наук. -Нижний Новгород. Изд-воНГТУ, 2001.-38с.

15. Антипов В.И. Использование комбинационного параметрического резонанса для усовершенствования вибрационных машин // Проблемы машиностроения и надёжности машин. 1998. - №4. - С. 16-21.

16. Антипов В.И. Динамика вибромашины с комбинационным параметрическим возбуждением // Проблемы машиностроения и надёжности машин. 2001. - №2. - С. 16-20.

17. Антипов В.И., Руин A.A. Динамика резонансной низкочастотной параметрически возбуждаемой вибрационной машины // Проблемы машиностроения и надёжности машин. 2007. - №5. - С. 7-13.

18. Антипов В.И., Руин A.A. Параметрические колебания роторно-бегунковой системы // Известия АИН им. A.M. Прохорова. Прикладная математика и механика. - Нижний Новгород, 2006. - Т. 18. - С.51-57.

19. Антипов В.И. Самоорганизация в резонансных системах с параметрическим возбуждением // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2012. - №4 (1). - С. 177-182.

20. Асташев B.K. Авторезонансные системы возбуждения вибрационных машин // Наука производству. 1988. -№10. - С. 30-34.

21. Асташев В.К., Бабицкий В.И. Методы повышения эффективности ультразвуковых станков // Станки и инструменты. 1982. - №3. - С. 25-27.

22. Асташев В.К., Бабицкий В.И., Вульфсон И.И. и др. Динамика машин и управление машинами: Справочник под ред. Крейнина Г.В. —М.: Машиностроение, 1988.-239с.

23. Асташев В.К., Бабицкий В.И., Соколов И.Я. Авторезонансное вибровозбуждение синхронным электродвигателем // Проблемы машиностроения и надёжности машин. 1990. - №4. - С. 41-46.

24. Асташев В.К., Герц М.Е. Возбуждение и стабилизация резонансных колебаний ультразвуковых стержневых систем // Акустический журнал. 1976. -Т.22. —№2. - С. 192-200.

25. Багдасарян М.К. К определению полезной мощности усовершенствованной конструкции барабанной мельницы // Горное оборудование и электромеханика. 2010. - №11. - С. 45-48.

26. Баранов Д.А., Блиничев В.Н., Вязьмин A.B. Процессы и аппараты химической технологии. Явления переноса, макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование: Т.2. Механические и гидромеханические процессы. - М.: Логос, 2002. - 600с.

27. Бардовский А.Д., Дмитрак Ю.В. Горные машины и оборудование. — М.: МГТУ, 2002. - 100с.

28. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные мельницы и процессы в строительстве. - М.: Высшая школа, 1977. - 255с.

29. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы - М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2008. - 640с.

30. Беляков A.B. Методы получения неорганических неметаллических наночастиц. -М.: Российский хим. технол. ун-т. им. Д.И. Менделеева. 2003. -80с.

31. Бердник П.С., Солоная Е.В., Денисов П.Д. К вопросу о динамической синхронизации вибровозбудителей в вибрационной мельнице. Сборник научных трудов НТУ "ХПИ". Харьков, Вып. 1 (4). 2001. - С. 64-67.

32. Блехман И. И., Вайсберг JI. А., Васильков В.Б., Ярошевич Н.П. Способ пуска вибрационной машины с двумя самосинхронизирующимися дебалансными вибровозбудителями. Патент №2516262 РФ МКИ В 06 В 1/02 // Бюл. №14, 2014.

33. Блехман И. И., Вайсберг JI. А. Использование самосинхронизирующихся вибровозбудителей в горных вибрационных машинах // Горный журнал. 2000. -№11-12. - С. 81-82.

34. Блехман И.И. Вибрационная механика. -М.: Физматлит, 1994. - 400с.

35. Блехман И.И. Синхронизация в природе и технике. - М.: Наука, 1981. -352с.

36. Блехман И.И. Синхронизация динамических систем. - М.: Наука, 1971. -896с.

37. Блиничев В.Н., Вердиян М.А., Постникова И.В., Афонин С.Б., Колобердин В.И. Способ измельчения минерального сырья. Патент №1823229 РФ МКИ В 02 С 19/00 // 1996.

38. Боголюбов H.H., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. - М.: Наука, 1974. - 503с.

39. Борщев В.Я. Оборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы. - Тамбов.: Тамбовский, гос. техн. ун-т, 2004. - 75с.

40. Босс В. Лекции по математике. Т. 2: Дифференциальные уравнения. — М.: Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2009. - 208с.

41. Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П. Новые машины и комплектные технологические линии для дробления и измельчения материалов // Проблемы машиностроения и надежности машин. Машиноведение. РАН. М.: Наука. 2002. -№ 1. - С.64-71.

42. Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П. Новое оборудование для дробления и измельчения материалов // Горный журнал. 2000. - № 3. - С. 45-52.

43. Вайсберг JI. А., Зарогатский Л.П., Сафронов А.Н. Вибрационная дезинтеграция как основа энергосберегающих технологий при переработке полезных ископаемых. Обогащение руд, 2001. - №1. - 510с.

44. Вайсберг Л.А., Зарогатский Л.П., Туркин В.Я. Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. - 306с.

45. Вайсберг Л.А. Проектирование и расчет вибрационных грохотов. - М.: Недра, 1986.- 114с.

46. Вибрация в технике: Справ. -М.: Машиностроение, 1978. —Т.1. Колебания линейных систем / под ред. Болотина В.В. — 352с.

47. Вибрация в технике: Справ. -М.: Машиностроение, 1979. -Т.2. Колебания нелинейных механических систем / под ред. Блехмана И.И. - 351с.

48. Вибрация в технике: Справ. -М.: Машиностроение, 1980. -Т.З. Колебания машин, конструкций и их элементов / под ред. Диментберга Ф.М. и Колесникова К.С. - 544с.

49. Вибрация в технике: Справ. -М.: Машиностроение, 1981. -Т.4. Вибрационные процессы и машины / под ред. Лавендела Э.Э. - 509с.

50. Вибрация в технике: Справ. -М.: Машиностроение, 1981. - Т.6. Защита от вибрации и ударов / под ред. Фролова К.В. - 456с.

51. Гаврилов C.B., Косолапов Д.С. Энергосберегающее управление приводами вибромашин. Сборник докладов // Вторая Всеросс. науч. конф. "Управление и информационные технологии УИТ-2004", 2004. - Пятигорск: 2004.-Том 2, - С.127131.

52. Гончаревич И.Ф. Вибрация - нестандартный путь. - М.: Наука, 1986. -209с.

53. Гончаревич И.Ф. Вибротехника в горном производстве. -М.: Недра, 1992. -319с.

54. Гончаревич И.Ф., Дьяков В.А. Транспортные машины и комплексы непрерывного действия для скальных грузов. - М.: Недра, 1999. - 330с.

55. Гурин С.Ю. Планетарная мельница для производства ультрадисперсных попрошков // Сборник трудов XVIII Международной научно-практической конференция "Современные техника и технологии". - Томск. 2012. -С. 293-299.

56. Денисов П.Д., Берник П.С., Солоная Е.В. Вибрационные мельницы непрерывного действия // Вибрации в технике и технологиях. - 2000. - №1 (13). -С. 27-31.

57. Доманский И.В., Исаков В.П., Островский Г.М., Решанов A.C., Соколов В.Н. Машины и аппараты химических производств. -JL: Машиностроение, 1982.-384с.

58. Иванова Т.Ю. Теория организации. - М.: КНОРУС, 2012. - 432с.

59. Ильин М.М., Колесников К.С., Саратов Ю.С. Теория колебаний. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 272с.

60. Имамутдинов И. Сотрём в нанопорошок. // Эксперт. 2003. - №33. - С. 54-59.

61. Кошелев A.B. Принципы создания резонансных вибрационных мельниц для производства тонкодисперсных материалов и нанопорошков // Тез. докл. XIII Международной молодежной науч.-техн. конф. "Будущее технической науки". - Нижний Новгород, 2014. - С. 502-503.

62. Крюков Б.И. Динамика вибрационных машин резонансного типа. - Киев: Наукова думка, 1967. - 209с.

63. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания: Учебное пособие для вузов. - М.: Физматлит, 2005. - 292с.

64. Кузнецов С.П. Динамический хаос. - М.: Физматлит, 2001. - 296с.

65. Ланда П.С. Автоколебания в системах с конечным числом степеней свободы. - М.: Наука, 1980. - 360с.

66. Леонов Г.А., Смирнова В.Б. Математические проблемы теории фазовой синхронизации. - Спб.: Наука, 2000. - 398с.

67. Лесин А.Д. Вибрационное измельчение материалов. Элементы теории и методика расчета основных параметров вибромельниц. - М.: Промстройиздат, 1957. - 113с.

68. Лесин А.Д., Локшина P.B. Вибрационная мельница. Патент №2038847 РФ МКИВ 02 С 19/06// 1995.

69. Лесин А.Д. Вибрационные машины в химической технологии. -М.: ЦИНТИ-Химнефтемаш, 1968. -80с.

70. Лесин А.Д. Современное помольное оборудование. Вибрационные мельницы. Обзорная информация. Серия 7. Промышленность нерудных и неметаллорудных материалов. — М.: ВНИИЭСМ, 1989. - 90с.

71. Люиселл У. Связанные и параметрические колебания в электронике. — М.: Изд-во иностр. лит, 1963. - 351с.

72. Манцеров С.А., Вилков H.H., Галкин В.В., Терещенко Е.Г., Дербенев A.A., Кошелев A.B. Определение величины зерна для количественной оценки холоднодеформированного состояния сталей и сплавов. Свидетельство №2014613502 от 20.04.2014.

73. Медоуз Д.Х. Азбука системного мышления. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. -343с.

74. Меркин Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. Учебники для вузов. Специальная литература. Изд-во: Лань, 2003. - 304с.

75. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного: Введение. Пер. с англ. - М.: Изд-во ЛКИ, 2008. - 352с.

76. Острейковский В.А. Анализ устойчивости и управляемости динамических систем методами теории катастроф. - М.: Высш. шк., 2005. -326с.

77. Пановко Г.Я. Динамика вибрационных технологических процессов. — М. -Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт компьютерных исследований, 2006. - 176с.

78. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. - М.: Наука, 1991.-257с.

79. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем. -М.: Наука, 1979.-382с.

80. Пиковский A.C., Розенблюм M., Курте Ю. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление. - М.: Техносфера, 2003. - 508с.

81. Поршнев C.B. MATLAB 7: Основы работы и программирования : учебное пособие для вузов / С. В. Поршнев. -М.: Бином, 2006. -320 с.

82. Протасов Ю.И. Разрушение горных пород. - М.: Изд-во МГТУ, 1995. -453с.

83. Ревнивцев В.И., Денисов Г. А., Зарогатский Л.П., Туркин В .Я. Вибрационная дезинтеграция твердых материалов. - М.: Недра. 1992. - 430с.

84. Рудин А.Д. К расчёту вибрационных мельниц с динамической обкаткой мелющих тел // Обогащение руд. 1985. -№1. - С. 30-34.

85. Руин A.A. Динамика низкочастотной параметрически возбуждаемой вибрационной машины // Автореф. на соиск. уч. ст. к.т. наук. - Нижний Новгород. Изд-во НГТУ, 2008. - 20с.

86. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. - М.: Химия, 1977.-368с.

87. Трубецков Д.И., Мчедлова Е.С., Красичков Л.В. Введение в теорию самоорганизацию открытых систем. - М.: Физматлит, 2002. - 200с.

88. Трубецков Д.И., Рожнев А.Г. Линейные колебания и волны. -М.: Физматлит, 2001. - 416с.

89. Франчук В.П. Конструкция и динамический расчет вибрационных мельниц. Техника и технология обогащения руд. - М.: Недра, 1995. - С. 143160.

90. Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам: Пер. с англ. - М.: КомКнига, 2005. - 248с.

91. Циглер Г. Основы теории устойчивости конструкций. Пер. с англ. — М.: Мир, 1971.- 192с.

92. Цыфанский С.Л., Бересневич В.И., Оке А.Б. Нелинейные и параметрические колебания вибрационных машин технологического назначения. - Рига: Зинатне, 1991.-231с.

93. Черник Г., Фокина Е., БудимТГ, Хюллер М., Кочнев В. Измельчение и механическое легирование в планетарных мельницах // Наноиндустрия. 2007. — №5. - С. 32-35.

94. Черный JI.M., Шуляк И.А., Чистяков А.В. Анализ структуры энергозатрат в инерционной мельнице // Вибрационные и волновые транспортно-технологические машины, 1991. - С. 60-69.

95. Шмидт Г. Параметрические колебания. Пер.с немец. Старжинского В.М. / под ред. Летвина-Седого М.З. -М.: Мир, 1978. - 336с.

96. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. — М.: КНОРУС, 2010. -608с.

97. BeenkenW. The outer mechanics of the eccentric vibration mill. // J. of Mineral Processing. 1996. P. 44-45.

98. Blekhman I.I., Landa P.S., Rosenblum M.G. Synchronization and chaotization in interacting dynamical systems // Applied Mechanics reviews. 1995. Vol. 48, N11. Part I.P.733-752.

99. Kroosh I., Obodah Y., Shifrin L. et al. Vibratory multifrequency grinding and blending of particulate materials. Adv. Powder Metall. Part. Mater. - 1997. Vol. I.-P. 2/71.