Разработка энергоэффективного способа и экспериментального образца для разрушения особо прочных горных пород и техногенных материалов на основе использования эффекта резонанса

дезинтеграция, дробление, измельчение, вибрационные воздействия, импульсные воздействия, энергозатраты на дезинтеграцию, твердые промышленные отходы, абразивы

Разработка способа разрушения особо прочных горных пород и техногенных материалов с использованием эффекта резонанса в механической системе дробящих тел. Разработка экспериментального образца устройства для дезинтеграции особо твердых полезных ископаемых и искусственных материалов со снижением расхода энергии до 15%.

В ходе выполнения ПНИ должны быть получены основные результаты:
1. Отчет о патентных исследованиях и защищенные патентами РИД.
2. Механико-математическая модель, отражающая взаимосвязь между конструктивными и режимными параметрами устройства и процесса.
3. Физическая модель устройства для дезинтеграции особо прочных материалов.
4. Экспериментальный образец устройства для дезинтеграции особо прочных материалов.
5. Эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец устройства.
6. Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции (устройства) с учетом технологических возможностей индустриального партнера – организации реального сектора экономики.
7. Проект ТЗ на проведение ОКР: «Создание оборудования для дезинтеграции особо прочных материалов на основе использования эффекта резонанса».
Важнейшими результатами работы являются новые принципы дезинтеграции, заложенные в основу конструирования нового типа машин; выявленные закономерности влияния конструктивных и режимных параметров этих машин на технологические характеристики их работы; механико-математическая модель, описывающая вышеуказанные закономерности; принципы расчета конструкции устройства для дезинтеграции; рабочая конструкторская документация на опытный образец устройства, изготовленный и испытанный опытный образец устройства.

Проект направлен на разработку способа разрушения особо прочных горных пород и техногенных материалов с использованием эффекта резонанса и механической системе дробящих тел, а также экспериментального образца устройства для реализации способа.
Новизна заключается в реализации дезинтеграции в устойчивом околорезонансном режиме, достигаемом в двухмассной системе без жестких кинематических связей между дробящими телами с вертикальными колебаниями рабочих органов и с самосинхронизирующимися вибровозбудителями.
Практическая значимость разработки состоит в снижении расхода энергии на дезинтеграцию высокопрочных материалов на 15% в сравнении с известными аналогами.
Задача решается на первых этапах путем комбинации методов математического и физико-статистического моделирования механических систем. На последующих этапах ПНИ осуществляется поэтапная практическая реализация, направленная на проверку принятых решений и своевременное получение практических данных о влиянии принимаемых конструкторских и иных технических решений на результат.

Теоретические и эмпирические закономерности, принципы расчета и модели, полученные в процессе выполнения ПНИ, найдут применение в сфере разработки и проектирования вибрационных машин для дезинтеграции.
Новые конструкторские решения устройства для дезинтеграции с использованием эффекта резонанса найдут применение в сфере машиностроения при создании новых машин.
Практическое внедрение результатов работы позволит снизить расход энергии на дезинтеграцию высокопрочных материалов на 15%.

1 Изготовлена модель устройства для разрушения особо прочных материалов.
2 Выполнены пуско-наладочные работы модели устройства для разрушения особо прочных материалов.
3 Разработаны программы и методики экспериментальных исследований модели устройства для разрушения особо прочных материалов.
4 Проведены экспериментальные исследованя на модели устройства для разрушения особо прочных материалов.
5 Разработаны технические требования к макету устройства для проведения экспериментальных исследований.
6 Разработана эскизная конструкторская документация на макет устройства для разрушения особо прочных материалов.
7 Разработаны программа и методики экспериментальных исследований макета устройства.
8 Изготовлен макет устройства для разрушения особо прочных материалов.
9 Выполнены пуско-наладочные работы макета устройства.
10 Проведены экспериментальные исследования макета устройства.
11 Выполнены обработка и анализ результатов экспериментальных исследований макета устройства.
12 Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец устройства.
13 Проведены дополнительные патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
14 Осуществлена закупка комплектующих изделий и материалов для изготовления экспериментального образца и макета (за счет внебюджетных средств).