Исследование скорости отрыва частиц горной породы от поверхности вибролотка в поле действия виброаэродинамичесских сил

Abstract

Статья направлена на получение новых зависимостей для определения скорости отрыва материальной частицы от поверхности вибролотка в поле действия вибрационных и аэродинамических сил. Математическая модель движения материальной частицы по наклонной вибрирующей поверхности построена с использованием основных положений классической механики, аэродинамики и теории вибрационного перемещения. Определены характерные особенности перемещения частиц горной породы при виброаэродинамическом способе ее загрузки в пневмотранспортную установку с кольцевым эжектором. В статье предложен новый метод описания процесса отрыва материальной частицы от наклонной вибрирующей поверхности эжектируемым из атмосферы потоком воздуха. Получены соотношения для определения величины и направления скорости отрыва частиц породы от поверхности вибролотка в зависимости от характера действия вибрационных и аэродинамических сил. Учет аэродинамических свойств частиц породы и конструктивных характеристик вибролотка приводит к повышению точности модели перемещения породы в вибропневмотранспортных установках. Полученные результаты могут быть применены при расчете и проектировании пневматических закладочных установок с кольцевым эжектором для технологий горного производства.

Стаття спрямована на отримання нових залежностей для визначення швидкості відриву матеріальної частки від поверхні вібролотка в полі дії вібраційних та аеродинамічних сил. Математична модель руху матеріальної частки по похилій вібруючій поверхні побудована з використанням основних положень класичної механіки, аеродинаміки та теорії вібраційного переміщення. Визначені характерні особливості переміщення часток гірської породи при віброаеродинамічному способі її завантаження в пневмотранспортний пристрій з кільцевим ежектором. В статті запропонований новий метод опису процесу відриву матеріальної частки від похилої вібруючої поверхні потоком повітря, яке ежектується із атмосфери. Отримано співвідношення для визначення величини та напрямку швидкості відриву часток породи від поверхні вібролотка залежно від характеру дії вібраційних і аеродинамічних сил. Врахування аеродинамічних властивостей часток породи та конструктивних характеристик вібролотка приводить до підвищення точності моделі переміщення породи в вібропневмотранспортних пристроях. Отримані результати можуть бути застосовані при розрахунку та проектуванні пневматичних закладальних пристроїв з кільцевим ежектором для технологій гірничого виробництва.

The paper presents new dependencies for defining velocity of material particle separation from the surface of vibrating tray in zone of vibration and aerodynamic forces action. A mathematical model of material particle motion along inclined vibrating surface was built by using basic assumptions of classical mechanics, aerodynamics and theory of vibration displacement. Characteristic features of the rock particle displacement were defined at vibro-aerodynamic method of feeding the particles to the pneumotransporter with annular ejector. The paper presents a new method for describing the process of material particle separation from inclined vibrating surface with the help of air flow ejected from the atmosphere. Ratios were obtained for determining magnitude and direction of the rock particle separation from the surface of vibrating trays depending on nature of vibration and aerodynamic forces action. Taking into account aerodynamic properties of the rock particles and structural characteristic of vibrating trays provides improved accuracy of model of rock moving on the vibro-pneumatic transporters. The results obtained can be used for calculating and designing various pneumatic stowing machines with the annular ejector for mining technologies.