Исследование по анализу ударной вибрации и усилению фундамента большой шаровой мельницы

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 193 (2023) Цитировать эту статью

512 Доступов

Подробности о метриках

Вибрация фундамента шаровой мельницы серьезно повлияет на стабильность работы шаровой мельницы. В зависимости от связи шаровой мельницы с фундаментом устанавливается модель переходного удара мельницы-фундамента. Было изучено влияние ударной силы, марки бетона и угла удара на переходную реакцию фундамента. И исходя из задачи фундамента мельницы была предложена схема усиления фундамента. Сделаны следующие выводы: с увеличением ударной силы и угла удара увеличивается смещение фундаментных швов, а также увеличивается максимальное напряжение; марка бетона мало влияет на устойчивость фундамента; после использования схемы армирования фундамента вибрация, вызванная ударами шаровой мельницы, эффективно снижается, а устойчивость фундамента повышается. Наконец, корректность модели и схемы проверяется путем сравнения с тестовыми данными. Результаты расчета служат ориентиром для совершенствования фундамента шаровой мельницы.

Шаровая мельница является основным оборудованием для измельчения минералов после дробления руды. С непрерывным развитием промышленного уровня развитие шаровых мельниц также движется в сторону крупномасштабности1,2,3,4. Из-за большой ударной силы, возникающей во время работы большой шаровой мельницы, фундамент шаровой мельницы будет вибрировать5,6. Вибрация приведет к неравномерному зацеплению больших и малых шестерен, в результате чего возникнет дополнительная сила, что серьезно повлияет на нормальную работу шаровой мельницы в целом. Поэтому очень важно проанализировать удары и вибрацию фундамента шаровой мельницы7.

Многие учёные провели углубленное исследование этого фундамента. В 1860-х годах Манохаран8 предложил вязкоупруго-пластическое конечно-элементное решение общей проблемы несущей способности ленточных и круглых фундаментов. Нулу и др.9 использовали программное обеспечение ANSYS для изучения реакции земли на условия запуска и остановки оборудования (переходный этап). Ли Синь и др.10 использовали ABAQUS для моделирования динамической реакции земляного полотна в карстовой зоне под действием динамической нагрузки поезда. В ходе экспериментальных исследований Гуанья Дин и др.11 проанализировали эффективность армирования земляного полотна дорожного полотна по трем аспектам: виброускорение, давление грунта и вертикальная деформация. Шуджун Ян и др.12 создали конечно-элементную модель динамической реакции конструкции земляного полотна под действием нагрузок от поездов и проанализировали вибрацию и динамическое напряжение высокой насыпи и тяжелого железнодорожного полотна. Ли Шаойи и др.13 использовали 2,5-мерный метод конечных элементов для изучения влияния высокой скорости поезда на вибрацию насыщенного дорожного полотна. Цянь Цзяньгу и др.14 провели теоретическое исследование динамической реакции насыщенного фундамента при высокоскоростных движущихся нагрузках. Цзян Хунгуан и др.15 разработали модель анализа методом конечных элементов, учитывающую неравномерную осадку земляного полотна, и изучили влияние неравномерной осадки на распространение вибрации фундамента при условии увеличения скорости поезда. Кан Янву16 разработал модель конечных элементов системы «мельница-основа» и провел модальный анализ и анализ переходных процессов соответственно.

Для кратковременного воздействия шаровой мельницы в качестве объекта исследования был взят фундамент шаровой мельницы CITIC Heavy Industry, а на основе программного обеспечения ABAQUS была создана конечно-элементная модель фундамента шаровой мельницы. Изучено влияние различной ударной силы, марок бетона и углов удара на вибрационные характеристики фундамента. Затем, исходя из существующих проблем фундамента мельницы, предлагается схема усиления, а результаты моделирования и схема усиления фундамента проверяются экспериментальными данными.