ТЕОРЕТИЧНЕ І ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНОЇ СИСТЕМИ, ЩО СПРИЙМАЄ КРУПНІСТЬ ПІСКІВ ОДНОСПІРАЛЬНОГО КЛАСИФІКАТОРА
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2017-2-4Ключові слова:
магнітоелектрична система, індукційна обмотка, перетворювач Холла, піски класифікатора, середньозважена крупністьАнотація
Мета роботи. Метою роботи є створення магнітоелектричної системи з постійними магнітами, що сприймає крупність пісків односпірального класифікатора шляхом встановлення зв’язку вихідного сигналу з вимірюваною величиною, позбавлення впливу збурень на результат та обґрунтування її параметрів.
Методи досліджень. Проведені дослідження виконані на підставі використання методів теорії електротехніки, магнітних систем з постійними магнітами, гальваномагнітних перетворювачів, імовірностей, випадкових процесів, статистики, регресійного аналізу, чутливості, диференційного числення, магнетизму порід, визначення фізичних властивостей матричного матеріалу при включенні в нього домішок з іншими явно вираженими властивостями, класифікації продуктів збагачення.
Отримані результати. Математично описано процес швидкості зміни об’єму твердого в контрольованому об’ємі простору, через який рухається пісковий матеріал. Визначено межі величини контрольованого об’єму, при яких чутливість ще буде достатньо. Отримано теоретичні залежності швидкості зміни об’єму твердого в контрольованому об’ємі від крупності пісків при різних швидкостях. Встановлено, що стан контрольованого об’єму найкраще оцінювати магнітним методом. Розроблена магнітоелектрична система з постійними магнітами, яка має оптимальні значення параметрів і індукційну обмотку, що містить до 25000 витків, і в одному з полюсних наконечників якої в суцільному прорізі встановлено перетворювач Холла. Магнітна система біля повітряного зазора створює в матеріалі магнітне поле розмірами 5×20×60 мм практично однакової напруженості. Е.р.с. магнітоелектричної системи майже лінійно змінюється при зростанні крупності матеріалу. Вона залежить від вмісту магнітного заліза в твердому, що компенсується використанням сигналу перетворювача Холла. Кореляційний зв'язок між індукованою е.р.с. і крупністю пісків тісний, за характером відповідає теоретичній залежності.
Наукова новизна. Магнітоелектрична система для контролю середньозваженої крупності пісків односпірального класифікатора створена вперше і дозволяє розв’язати актуальну задачу автоматизації перших стадій подрібнення руди. Вперше отримана математична залежність між швидкістю зміни об’єму твердого в контрольованому об’ємі потоку і крупністю пісків, яка покладена в основу створення магнітоелектричної системи. Удосконалено магнітоелектричну систему виконанням конструктивних елементів, що створюють магнітне поле розмірами 5×20×60 мм, і введенням перетворювача Холла, який реагує на вміст магнітного заліза в твердому і дозволяє підвищити точність вимірювання.
Практична цінність. Практична цінність роботи полягає в тому, що обґрунтовано магнітоелектричну систему, яка дозволяє розробити засіб вимірювання середньозваженої крупності пісків у промислових умовах і шляхом автоматизації вплинути на зменшення собівартості залізорудного концентрату.
Посилання
Trop, A. E., Kozin, V. Z., Prokof'ev, E. V. (1987). Avtomatizatsiya obogatitel'nykh fabric. M. Nedra, 303.
Evans, C. L., Napier-Munn, T. J. (2013). Estimating error in measurements of mineral grain size distribution. Minerals Engineering, 52, 198-203. doi: https://doi.org/10.1016/ j.mineng.2013.09.005.
Mariano, R. A., Evans, C. L. (2015). Error analysis in ore particle composition distribution measurements. Minerals Engineering, 82, 36-44. doi: https://doi.org/ 10.1016/ j.mineng.2015.06.001.
Zuo, W., Shi, F. (2016). Ore impact breakage characterisation using mixed particles in wide size range. Minerals Engineering, 86, 96-103. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2015. 12.007.
Topchaev, V. P., Topchaev, A. V., Lanidus, M. V. (2005). Novyi potochnyi granulometr PIK-074P dlya avtomaticheskogo kontrolya granulometricheskogo sostava pul'py [New flow granulometer PIK-074P for automatic control of granulometric composition of pulp]. Tsvetnye metally, 10, 25 – 27. (in Russian).
Maryuta, A. N., Davidkovich, A. S., Gulenko, T. I., Kondratets, V. A. (1972) Avtomatizatsiya protsessov obogashcheniya rud. K. Tekhnіka, 140.
Kornilin, D. V., Kudryavtsev, I. A., Logvinov, L. M., Voronov, A. F. (2010). Opredelenie parametrov dispers-noi fazy datchikom vstroennogo kontrolya gidro-sistem na osnove KMDP-matritsy [Determination of the parameters of the dispersed phase of the sensor of integrated hydraulic system monitoring based on the CMDD matrix]. Pribory, 5, 35 – 41. (in Russian).
Zapata-Massot, C., Frances, Ch., Le Bolay, N. (2004). On the use of scanning electron microscopy for the modelling of co-grinding kinetics in a tumbling ball mill. Powder Technology, 143-144, 215-229. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec. 2004.04.016.
Morkun, V. S., Porkuyan, O. V. (2006). Ul'trazvukovye poverkhnostnye volny Lemba i Lyava v izmeritel'nykh sistemakh. Krivoi Rog. KTU, 261.
Kongas, M., Salokheimo, K. (2010). Novoe pokolenie analizatorov razmera chastits v pul'pe [A new generation of particle size analyzers in pulp]. Tsvetnye metally, 2, 82 – 88. (in Russian).
Evstyugin, S. N., Starodumov, A. V., Kruglov, V. N. (2003). Primenenie sistemy "Granulometr" dlya nepreryvnogo beskontaktnogo opredeleniya granulometricheskogo sostava kuskovykh materialov [Application of the "Granulometer" system for continuous non-contact determination of the granulometric composition of lump materials]. Stal', 1, 36 – 38. (in Russian).
Francini, F., Iorio-Fili, D., Longobardi, G. (1982). Electro-optical granulometer for measurements of flowing particles. Optics & Laser Technology, 14, 2, 81-85. doi: https://doi.org/10.1016/0030-3992(82) 90006-8.
Ponsa, M. N., Viviera, H., Belarouia, K., Bernard-Michela, B., Cordierb, F., Oulhanab, D., Doddsb, J. A. (1999). Particle morphology: from visualisation to measurement. Powder Technology, 103, 1, 44-57. doi: https://doi.org/ 10.1016/S0032-5910(99)00023-6.
LabVIEW for Maschine Vision. http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/land/en/nіd/10419
Sistema opredeleniya krupnosti aglomerata. http://www.scma.com.ua/ Ru/Products/soka
Mwanga, A., Parian, M., Lamberg, P., Rosenkranz, J. (2017). Comminution modeling using mineralogical properties of iron ores. Minerals Engineering, 111, 182-197. doi: https://doi.org/10.1016/ j.mineng. 2017.06.017.
Gulenko, T. I., Kaul', B. I., Lozovoi, P. G., Kondratets, V. A., Goncharov, N. V., Nosov, G. R. (1967) Laboratornye issledovaniya magnitoinduktsionnogo granulometra [Laboratory investigations of magnetic induction granulometer]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Gornyi zhurnal, 7, 157 – 163. (in Russian).
Gulenko, T. I., Lepekha, A. F., Knyazhitskii, Yu. A. (1968). Opytnaya ekspluatatsiya magnitoinduktsionnogo granulometra [Experimental operation of magnetic induction granulometer]. Gornyi zhurnal, 9, 51 – 53. (in Russian).
Kondratets, V. A., Gulenko, T. I. (1971). Izmerenie raskhoda ferromagnitnoi pul'py [Measurement of the flow rate of the ferromagnetic pulp]. Izmeritel'naya tekhnika, 10, 91 – 92. (in Russian).
Kremlevskii, P. P. (1975). Raskhodomery i schetchiki kolichestva. L. Mashinostroenie, 776.
Kondratec', V. O. (2013) Doslidzhennja vypadkovogo procesu navantazhennja opornogo rolyka konvejera v umovah oserednenogo potoku rudy [Investigation of a random load process of a conveyor support roller under conditions of averaged ore flow]. Zb. nauk. prac' Nacional'nogo girnychogo universytetu, 43, 79 – 88. (in Ukrainian).
Rzhevskij, V. V., Novik, G. Ja. (2010). Osnovy fiziki gornyh porod. M. Librokom, 360.
Vejnberg, A. K. (1966). Magnitnaja pronicaemost', jelektroprovodnost', dijelektricheskaja pronicaemost' i teploprovodnost' sredy, soderzhashhej sfericheskie i jellipsoidal'nye vkljuchenija [Magnetic permeability, electrical conductivity, dielectric permeability and thermal conductivity of a medium containing spherical and ellipsoidal inclusions]. Doklady AN SSSR, 169, 3, 543 – 546. (in Russian).
Vlasov, A. Ja., Kovalenko, G. V. (1964). Magnitnaja anizotropija osadochnyh porod [Magnetic anisotropy of sedimentary rocks]. Izvestija AN SSSR. Serija geofizicheskaja, 12, 1789 – 1800. (in Russian).
Nagata, T. (1965). Magnetizm gornyh porod. M. Mir, 348.
Spica, A. (2013). Jekspluatacionnye faktory, vlijajushhie na rabotu sistem nepreryvnogo kontrolja izoljacii transformatornogo oborudovanija [Operational factors affecting the performance of continuous monitoring system of transformer equipment insulation]. Elektrotehnіka ta elektroenergetika, 1, 41 – 47. (in Russian) doi: http://dx.doi.org/10.15588/ 1607-6761-2013-1-7.
Andrienko, P., Sakhno, A., Konogray, S., Spitsa, A., & Skrupskaya, L. (2014). Osobennosti monitoringa tehnicheskogo sostojanija osnovnoj izoljacii visokovol'tnyh vvodov i transformatorov toka [Characteristics of monitoring condition of main insulation of high-voltage bushings and current transformers]. Elektrotehnіka ta elektroenergetika, 1, 43 – 48. (in Russian) doi: http://dx.doi.org/10.15588/1607- 6761-2014-1-7.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 A. N. MATSUI, V. A. KONDRATETS
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
