Обгрунтування конструктивних параметрів та режимів роботи млинів примусового подрібнення з обертальним інтенсифікатором

Приклад ілюстрації моделі – на рис. 20, де К3 – коефіцієнт запасу встановленої потужності приводу, а КС – відносна напруга живлення. порівняно з відомими підходами модель спрощує визначення доцільності застосування пристрою електричного вирівнювання. 

Прогнозне дослідження динаміки нових млинів вимагає визначення їх моментів інерції, потужності привода та жорсткості пружних муфт. В результаті опрацювання статистичних даних отримана математична модель моментів інерції порожніх барабанів: 

 , тм2.

 

Абсолютна похибка коефіцієнта 0, 2945 складає 0, 003 при коефіцієнті детермінації 0, 9934. Відносна похибка індивідуальних значень 7, 713%. 

відношення моментів інерції центрифугуючого шару і порожнього барабану 

 

де   – густина шару;  - густина подрібнюючого середовища;   – густина подрібнювального матеріалу;   – пористість. 

вплив відношення діаметра до довжини барабану на момент інерції центрифугуючого шару млинів з кулями (верхня крива) та самоподрібнення (нижня) – на рис. 21. Видно, що на відміну від традиційних млини примусового подрібнення мають менші моменти інерції з відповідним покращанням умов запуску. 

Для попередньої оцінки потужності промислового млина в кВт запропонований вираз 

 

де  відносна довжина барабану моделі млина, для якої визначена відносна потужність р*;  – густина внутрішньомлинового завантаження. 

Тут найбільший діаметр барабану без редуктора 

 

де   – кількість пар полюсів двигунів; g=9, 81 м/с2;  – частота обертання; f=50;  - передаточне відношення відкритого зубчастого зачеплення. 

Показано, що зважаючи на конструктивну простоту та надійність, високу піддатливість та демпферувальну здатність для приводів млинів примусового подрібнення доцільні пружні муфти фірми «Пуль» з номінальною жорсткістю   кНм або близькі за показниками інші муфти. 

Тут  - номінальний момент двигуна. 

в умовах підвищених частот обертання традиційні електричні пристрої не здатні повністю вирівняти навантаження гілок синхронного привода, що призводить до прогресуючої неоднаковості зношування шестерень та скорочення міжремонтного періоду млинів в цілому. Для покращання ситуації пропонується програмно-комбіноване вирівнювання навантажень, сутність якого у інтегральному регуляторі середніх навантажень та програмному формуванні гармонічних складових завдань на збудження двигунів для компенсації існуючої у приводі кінематичної кутової розбіжності роторів синхронних двигунів. На відміну від відомих, такий пристрій здатний повністю вирівняти навантаження шестерень і за рахунок цього збільшити термін служби зачеплення в цілому. 

На рис. 22 наведений приклад роботи пристрою у приводі млина потужністю 2х3150 кВт при якісному попередньому орієнтуванні роторів, де Меі – електромагнітні моменти двигунів та пружні гілок привода; МС – статичний момент; ізбі – струми збудження двигунів;   – частоти обертання двигунів та млина; и – внутрішній кут двигунів. 

Видно, що гармонічні складові струмів збудження двигунів повністю компенсували кінематичні збурення зубчастого зачеплення і повністю вирівняли пружні моменти гілок привода. 

Для визначення ефекту від використання синхронних двигунів із розщепленими обмотками збудження розроблена методика визначення параметрів їх схеми заміщення. В основу покладена відпрацьована схема обмотки збудження (рис. 23), де * – знак узгодженого вмикання котушок, розташованих на і-му полюсі між собою та по відношенню до котушок сусідніх полюсів; Ri – активний опір однієї котушки, 0м; LBi, LHi – індуктивність самоіндукції верхньої та нижньої котушок, Гн; С, RC – параметри конденсатора (єм-ність, ф, та опір витоку, 0м) ; Міі, МВВ, МНН, МВН, Мkdi, Mai – взаємоіндуктивність між котушками одного полюса, верхніми та нижніми котушками сусідніх полюсів, верхньою котушкою одного полюса та нижньою – сусіднього, верхньою (нижньою) котушкою та демпферною обмоткою вздовж осі d, котушкою О3СK та статорними обмотками, Гн; ІВі, ІНі, Іі – комплексні значення струмів, А. Як приклад використання отриманої підсумкової схеми заміщення там же наведені розрахункові характеристики двигуна потужністю 4000 кВт з номінальними обертами 75 об/хв при варіюванні ємностей у межах 24... 64 мкФ, які підтверджують корисність запропонованого методу. На відміну від використання спеціальних двигунів, при новому підході за рахунок підвищених пускових моментів внаслідок використання зовнішніх конденсаторів і модернізації пускової обмотки стає можливим застосування синхронних двигунів нормального виготовлення з відносно меншими пусковим струмом і негативним впливом на мережу живлення. 

 

 

В дисертаційній роботі здійснене теоретичне узагальнення, сутність якого в установленні закономірностей взаємодії робочих поверхонь з внутрішньомлиновим завантаженням, визначенні впливу його фізичних властивостей і режиму роботи млина на технологію і енергетику примусового подрібнення та оцінці впливу параметрів конструкції і режимів роботи млинів на динаміку їх електромеханічних систем, що дало змогу розробити та обгрунтувати нові положення стосовно підвищення надійності інтенсифікаторів і визначення головних геометричних співвідношень та режимів роботи ресурсозберігаючих млинів, відпрацювати методику розрахунку кінематичних параметрів внутрішньомлинового завантаження та принципи визначення зусиль, напруженостей та моментів клиноподібної зони, уточнити основні складові потужності приводу та розробити рекомендації і засоби поліпшення форми механічних характеристик млинів, теоретично визначити оптимальні параметри криволінійних елеваторів та визначити межі ефективного використання привода з двома синхронними двигунами і розробити рекомендації стосовно вибору системи керування ним, концепцію підвищення надійності запуску та принципи розрахунку параметрів і механічних характеристик синхронного двигуна з розщепленою обмоткою збудження. 

Наведені у дисертаційній роботі дослідження дали змогу зробити наступні висновки: 

1. Сучасний стан та тенденції розвитку подрібнювального устаткування свідчать, що при значних продуктивностях, як і раніше, домінують традиційні