Донбасский государственный технический университет, Алчевск, Россия

Р. С. Мележик, ассистент кафедры металлургических технологий, эл. почта: ruslan.melezhik@yandex.ru

Независимый эксперт, Алчевск, Россия
Д. А. Власенко, канд. техн. наук, эксперт, эл. почта: VlsnkDA@yandex.ru

Показаны результаты исследования надежности привода при использовании пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа и анализ повышения эффективности усовершенствованной валковой дробилки, применяемой в агломерационном производстве для фракционной подготовки твердого топлива. Рассмотрено влияние динамических нагрузок, возникающих в процессе дробления, на эксплуатационные характеристики и срок службы отдельных узлов и механизмов оборудования. Проведен анализ на усталостную прочность при многоцикловой нагрузке узла привода и приводного валка дробилки. Результаты математического моделирования, выполненного с помощью метода конечных элементов с применением программного комплекса SolidWorks, указывают, что в условиях применения пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа в приводе дробильной машины обеспечивается необходимое условие надежности при минимальном значении коэффициента нагрузки, равном 1,88. При этом математически установлено, что в усовершенствованной дробильной машине наблюдается снижение неравномерности перемещения подшипниковых опор — перекос валка меньше в 3,05 раза. В ходе производственного эксперимента в условиях агломерационного цеха Алчевского металлургического комбината ООО «ЮГМК» установлено, что срок службы отдельных деталей и узлов привода дробилки ДЧГ 900×700 при использовании пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа увеличивается в среднем в 1,24 раза, а неравномерность перемещения приводной и неприводной подшипниковых опор валка в процессе дробления снижается в 4,68 раза, что позволило уменьшить содержание в готовом продукте фракции –0,5 мм на 9 %, а +3,0 мм — на 34,5 %.

1. Birolini A. Reliability engineering: Theory and practice. — Eighth edition. — Springer Berlin, Heidelberg, 2017. — 651 p.
2. Bradley E. Reliability engineering: A life cycle approach. — Second edition. — CRC Press, 2022. — 438 p.
3. O’Connor P., Kleyner A. Practical reliability engineering. — Fifth edition. — Wiley, 2012. — 512 p.
4. Modarres M., Kaminskiy M. P., Krivtsov V. Reliability engineering and risk analysis: A practical guide. — Third edition. — CRC Press, 2016. — 504 p.
5. Meeker W. Q., Escobar L. A., Pascual F. G. Statistical methods for reliability data. — Second edition. — Wiley, 2021. — 704 p.
6. Summerville N. Basic reliability: An introduction to reliability. — First edition. — AuthorHouse, 2004. — 136 p.
7. Elsayed E. A. Reliability engineering. — Third Edition. — Wiley, 2021. — 928 p.
8. Зубарев Ю. М. Основы надежности машин и сложных систем. — 2-е изд. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 180 с.
9. Щурин К. В. Надежность машин : учебное пособие. — СПб. : Лань, 2022. — 592 с.
10. Николаев А. К., Иванов С. Л., Габов В. В. Надежность горных машин и оборудования : учебное пособие для вузов. — 2-е изд., стер. — СПб. : Лань, 2022. — 100 с.
11. Сугак Е. В. Прикладная теория надежности. Часть 1: Основы теории : учебник для вузов. — 2-е изд. — Санкт-Петербург : Лань, 2023. — 276 с.
12. Баженов Ю. В. Основы теории надежности машин : учебное пособие. — М. : Форум, 2019. — 320 с.
13. Ruina A., Pratap R. Introduction to statics and dynamics. — Oxford University Press, 2019. — 1218 p.
14. Власенко Д. А., Жильцов А. П., Мележик Р. С., Харитоненко А. А. Комплексный подход к улучшению качества твердого топлива в агломерационном производстве за счет усовершенствования четырехвалковой дробилки ДЧГ 900×700 // Черные металлы. 2024. № 1. С. 32–37.
15. Власенко Д. А., Левченко Э. П., Жильцов А. П., Харитоненко А. А. Дробильное оборудование предприятий черной металлургии. Конструкция и расчет. — Липецк : Из-во Липецкого государственного технического университета, 2023. — 142 с.
16. Мележик Р. С., Власенко Д. А. Анализ динамики и усовершенствование конструкции привода четырехвалковой дробилки // Известия вузов. Машиностроение. 2023. № 12 (765). С. 28–37.
17. Egbe E. A. P., Olugboji O. A. Design, fabrication and testing of a double roll crusher // International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT). 2016. Vol. 35, Iss. 11. p. 511–515.
18. Фролов Ю. А. Агломерация: технология, теплотехника, управление, экология. — М. : Металлургиздат, 2016. — 672 с.
19. Lieberwirth H., Silbermann F., Szczelina P. New insights into double roll crushing // Minerals Engineering. 2023. Vol. 202. 108298.
20. Yang D. et al. Recent patents on roll crushing mills for selective crushing of coal and gangue // Recent Patents on Mechanical Engineering. 2020. Vol. 13 (1). P. 2–12.

21. Яблоков А. Е., Казаров А. Р. Влияние резинометаллических опор ротора на динамику дробилки // Хранение и переработка сельхозсырья. 2015. № 5. С. 50–54.
22. Пат. № 210721 РФ. Муфта пальцевая с эластичным элементом дискового типа / Мележик Р. С., Власенко Д. А., Жильцов А. П., Крупнов Я. Э.; заявл.17.05.2021 ; опубл. 28.04.2022, Бюл. № 20.
23. Мележик Р. С., Власенко Д. А. Моделирование нагрузки и обоснование конструктивных параметров упругой пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа // Горные науки и технологии. 2021. № 6 (2). С. 128–135.
24. Жильцов А. П., Мележик Р. С., Власенко Д. А., Харитоненко А. А. и др. Обоснование параметров и промышленное освоение упругой пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа в приводе четырехвалковой дробилки // Известия вузов. Машиностроение. 2022. № 12 (753). С. 3–13.
25. Мележик Р. С., Власенко Д. А. Исследование динамики муфты пальцевой с эластичным элементом дискового типа в условиях ударных нагрузок // Вестник донецкого национального технического университета. 2022. № 1 (27). С. 12–20.
26. Алямовский А. А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. — М. : ДМК Пресс, 2015. — 464 с.
27. Прохоренко В. П. SolidWorks. Практическое руководство. — М. : ООО «Бином-Пресс», 2004. — 448 с.
28. Зиновьев Д. В. Основы моделирования в SolidWorks / под ред. М. И. Азанова. — М. : ДМК Пресс, 2017. — 240 с.
29. Марочник сталей и сплавов / под ред. А. С. Зубченко. 2-е изд., доп. и исправ. — М. : Машиностроение, 2003. — 784 с.
30. ГОСТ ИСО 10816-1–97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования. — Введ. 01.07.1999.
31. ТУ 4277-076-54981193-15. Прибор виброизмерительный «Кварц 2». Серийный выпуск. — Введ. 21.04.2016.
32. ГОСТ 2093–82. Топливо твердое. Ситовый метод определения гранулометрического состава. — Введ. 01.01.1983.