Анотація до роботи:

Калініченко В.В. Обґрунтування раціональних параметрів вібраційних грохотів для ефективного поділу вологої гірської маси. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.06 – "Гірничі машини". Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, Дніпропетровськ, 2003.

Дисертацію присвячено питанню підвищення ефективності вібраційного грохочення вологої дрібної гірської маси як одному з маловивчених та недостатньо ефективних процесів виробництва. Установлено шість основних факторів, що суттєво впливають на показники грохочення та межі їх впливу при різній вологості гірської маси, а також визначено залежності показників грохочення від цих факторів. Вивчено синтез впливу таких факторів, як амплітуда та частота коливань, довжина та кут нахилу короба, розмір вічок сита, розмір технологічного навантаження при різній вологості гірської маси. На основі планування експерименту, моделювання цільової функції у вигляді лінійної та нелінійної регресійної моделі розроблено інженерну методику визначення раціональних та алгоритм оптимальних параметрів грохотів, завдяки яким можна аналізувати та прогнозувати роботу грохотів, а також розробляти рекомендації щодо їх модернізації для підвищення показників роботи за складних умов поділу вологої гірської маси.

Результати розробок у вигляді методики, рекомендацій, динамічно активних гумових сит зі способом їх установки впроваджено на свинцевій та мідній збагачувальних фабриках Алмаликського гірничо-металургійного комбінату (роботи виконано за контрактами в Республіці Узбекистан), в Інституті Механобрчормет, на Запорізькому залізорудному комбінаті.

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій вирішено актуальне наукове завдання, що має важливе прикладне значення і полягає у встановленні залежностей технологічних показників грохочення дрібної гірської маси різної вологості від режимних та конструктивних параметрів віброгрохотів, розробці модельних уявлень і обґрунтуванні на цій основі їх раціональних параметрів.

Основні наукові результати, висновки та рекомендації:

1. Аналіз виконаних досліджень з вібраційного грохочення дрібної гірської маси підвищеної вологості виявив недостатнє вивчення впливу різних параметрів грохотів на підвищення показників грохочення, а в модельних зображеннях роботи грохота не врахована можливість впливу всіх його регульованих параметрів на показники процесу, які під час підвищення вологості гірської маси до 20 % знижуються на 25-30 %, що створює труднощі при переробці і порушує її технологічний цикл.

2. Установлено, що підвищення до 30 % показників віброгрохочення дрібної гірської маси вологістю до 20 % досягається зміною таких параметрів грохота, як кут нахилу, розмір вічок і довжини сита, частоти коливань, питомого навантаження та амплітуди коливань короба.

3. Установлено, що ефективність грохочення, укрупнення і здрібненість при різній вологості гірської маси не лінійно залежать від зміни кожного з шести режимних та конструктивних параметрів. При цьому виявлені залежності мають екстремуми чи найбільш ефективну зону, межі яких рекомендовані при виборі раціональних або оптимальних параметрів грохота.

4. Показано, що лінійна регресійна залежність адекватно підходить для ідентифікації роботи грохота з урахуванням зміни вологості гірської маси і шести параметрів грохота, тому на її основі розроблено математичну модель грохота для аналізу та прогнозування його роботи в реальній технологічній лінії.

5. Для підвищення точності розрахунків на 8-10 % запропонована нелінійна регресійна модель роботи віброгрохота, що важливо на стадії проектування грохотів та ділянок грохочення.

6. Як експрес-аналіз роботи грохота запропоновано прийнятий у вібротехніці коефіцієнт режиму Кр. Для цього показано, що при К_р 3,0 розпочинається інтенсифікація грохочення гірської маси підвищеної вологості, а для досягнення підвищеного коефіцієнта режиму для віброгрохотів рекомендовані динамічно активні просіювальні поверхні.

7. Вірогідність розроблених моделей доведено на конкретних прикладах: теоретичні результати порівнювалися з експериментальними. Похибка результатів не перевищувала 15-20 % при довірчій імовірності 95 %.

8. На основі розробленої математичної моделі створено методику вибору раціональних параметрів грохота при дрібному просіванні гірської маси різної вологості, за допомогою якої можна аналізувати роботу грохота та прогнозувати його технологічні показники. Розроблено алгоритм оптимізації при виборі параметрів грохота.

9. Методика, відпрацьована автором, впроваджена в інституті Механобрчормет. Автором розроблені також рекомендації відносно модернізації серійних віброгрохотів для підвищення ефективності їх роботи при класифікації гірської маси підвищеної вологості. Рекомендації передані та використовуються гірничими підприємствами, зокрема, на ЗАТ «Запорізький залізорудний комбінат», на свинцевій і мідній збагачувальних фабриках Алмаликського гірничо-металургійного комбінату (Узбекистан), де очікуваний ефект на одну секцію складе 326500 грн. за рік.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВІДОБРАЖЕНІ В ТАКИХ НАУКОВИХ ПРАЦЯХ:

1. Надутый В.П.. Калиниченко В.В. Влияние влажности горной массы на эффективность мелкого грохочения // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр./ ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск. – 1999. – № 13. – С. 118–120.

2. Надутый В.П.. Калиниченко В. В. Экспериментальные исследования зависимости технологических показателей влажного мелкого грохочения отрежимных параметров // Збагачення корисних копалин: Наук. техн.зб. Національна гірнича Академія України. – Дніпропетровськ. – 1999. № 5(46). – С.34–38.

3. Надутый В. П., Калиниченко В. В. Обоснование целевой функции и планирование эксперимента при исследовании процесса мелкого грохочения влажной горной массы // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск. – 2000. – №18. –С. 35–38.

4. Надутый В. П., Эрперт А. М. Калиниченко В. В. Моделирование технологических показателей вибрационного грохочения влажной горной массы при варьировании параметрами грохота //Науковий вісник НГА України. – Дніпропетровськ. – 2000.– №.2.– С.61–64.

5. Калиниченко В. В. Определение зависимости суммарного выхода классов исходного продукта от размера ячейки сита при вибрационном грохочении // Вибрации в технике и технологиях: Всеукр. научн. техн. журн. – Винница. – 1999. – №.3(12) – С.3.

6. Надутый В. П. Калиниченко В.В. Нелинейный регрессионный анализ работы вибрационного грохота в учётом влажности горной массы // Науковий вісник НГА України. – Дніпропетровськ. –1999. –№.6. – С.93–94.

7. Надутый В.П., Калиниченко В. В. Определение влияния конструктивных параметров грохота на технологические показатели грохочения мелкой влажной горной массы //Науковий вісник НГА України. – Дніпропетровськ. – 2000. –№. 6. –С.83–86.

8. Калиниченко В.В. Сравнительный анализ показателей вибрационного грохочения, идентифицированных линейной и нелинейной моделями //Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск. –2000. –№22. –С.79–81.

9. Надутый В.П., Калиниченко В. В. Выбор рациональных параметров грохота для мелкого мокрого грохочения горной массы // Геотехническая механика: Межвед.сб.научн.тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск. – 2000.–№21. – С. 102–104.

10. Надутый В.П., Калиниченко В.В. Исследование особенностей вибрационного грохочения мелкого влажного материала //Обогащение руд: Науч.-техн. журн.– Санкт-Петербург. –2001. – №1. – С. 34–35.

11. Калиниченко В. В., Надутый В. П. Результаты исследований по повышению эффективности вибрационного грохочения влажной горной массы //Теорія і практика процесів. Подрібнення, розділення, змішування і ущільнення: зб. наук. пр. – Одесса. –2003. –№10. – С.82–84.

12. Надутый В.П., Калиниченко В. В. Опыт интенсификации вибрационного грохочения сыпучих материалов повышенной влажности //Вибрации в технике и технологиях: Всеукр. научн. техн. журн. –Винница. – 2003. –№1(27). – С.80–82.

13. Надутый В.П., Калиниченко В. В. Пути повышения эффективности грохочения влажных и липких материалов //Тез. докл. Междунар. науч. техн. конф. ''Перспективы развития горнорудной, угледобывающей и обогатительной отраслей промышленности''. – Краматорск (НКМЗ). – 2001. – С.19–20.

14. Надутый В.П., Калиниченко В. В. Результаты исследования виброимпульсного воздействия при грохочении влажной горной массы // Матер. IV Междунар.науч.школы-семинара ''Импульсные процессы в механике сплошных сред''. – Николаев. «Атолл». – 2001. – С. 123–124.

15. Надутый В.П., Калиниченко В.В. Определение динамических параметров эластичной поверхности грохота при переработке влажной горной массы // Тез. докл. IV Междунар.симпоз. ''Механика эластомеров–2001'' – Днепропетровск. –2001. – С.38–39.

16. Калиниченко В. В. Повышение эффективности грохочения влажной горной массы путём интенсификации процесса // Матер. Междунар. науч.-техн.конф. ''Проблемы механики горно-металлургического комплекса''. – Днепропетровск. –2002. –С.125.

Особистий внесок здобувача в роботи, опубліковані в співавторстві:

[1, 2] – проведення експериментів, аналіз результатів; [3, 4, 6, 8] – обґрунтування моделі, вибір критеріїв, порівняльний аналіз, приклади розрахунку; [7, 9, 10] – методика досліджень, аналіз результатів; [11, 12, 13, 15, 16] – підготовка матеріалів до конференцій та доповідей.