Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, РФ:

Белоглазов И. И., доцент, канд. техн. наук, beloglazov@spmi.ru

Юсупов Г. А., аспирант

НПК «Механобр-техника», г. Санкт-Петербург, РФ:

Степанян А. С., технический директор, stepanyan_as@npk-mt.spb.ru

ЗАО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс», г. Санкт-Петербург, РФ:

Феоктистов А. Ю., директор по развитию бизнеса Rocky, Andrey.Feoktistov@cadfem-cis.ru

В работе рассматривается модель процесса дробления в щековой дробилке, созданная с применением метода дискретных элементов. Использование современного программного обеспечения позволило подробно изучить воздействие щек дробилки на дробимый материал. Описаны этапы моделирования, начиная с подготовки геометрической модели, создания параметрического проекта для многовариантного моделирования, калибровки параметров математической модели с учетом данных эксперимента и заканчивая моделированием с изменением режимных параметров работы дробилки. Работа выполнялась применительно к опытному образцу новой конструкции, разработанной в НПК «Маханобр-техника»; на ней же проводились экспериментальные исследования. Полученные экспериментальные результаты были сопоставлены с компьютерным моделированием в соответствии с особенностями работы машины, характером разрушения и распределения частиц по крупности. Приведенный анализ показывает, как соотносятся результаты физического эксперимента и компьютерного моделирования.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (РНФ, роект № 17-79-30056).

1. Morton D., Dunstull S. Using the Web to increase the availability of DEM-based mill modeling // Minerals Engineering. 2004. Vol. 17, No. 11–12. P. 1199–1207.
2. Morrison R. D., Cleary P. W. Using DEM to model ore breakage within a pilot scale SAG mill // Minerals Engineering. 2004. Vol. 17, No. 11–12. P. 1117–1124.
3. Mishra B. K., Murty C. On the determination of contact parameters for realistic DEM simulations of ball mills // Pow. Technology. 2001. Vol. 115, Iss. 3. P. 290–297.
4. Djodjevic N., Shi F. N., Morrison R. D. Applying discrete element method modelling to vertical and horizontal shaft impact crushers // Minerals Engineering. 2003. Vol. 16, Iss. 10. P. 983–991.
5. Измельчение. Энергетика и технология: учебное пособие для вузов / Г. Г. Пивняк, Л. А. Вайсберг, В. И. Кириченко, П. И. Пилов, В. В. Кириченко. М.: Изд. дом «Руда и Металлы», 2007. 296 с.
6. Beloglazov I. I., Ikonnikov D. A. Computer simulation methods for crushing process in an jaw crusher // VII International Scientific Practical Conference «Innovative Technologies in Engineering». IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 142, Iss. 1. DOI: 10.1088/1757-899X/142/1/012074.
7. Refahi A., Aghazadeh Mohandesi J., Rezai B. Comparison between bond crushing energy and fracture energy of rocks in a jaw crusher using numerical simulation // The Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2009. Vol. 109. P. 709–717.

8. Legendre D., Zevenhoven R. Assessing the energy efficiency of a jaw crusher // Energy. 2014. Vol. 74. P. 119–130.
9. Cleary P. W., Sinnott M. D. Simulation of particle flows and breakage in crushers using DEM: Part 1 — Compression crushers // Minerals Engineering. 2015. Vol. 74. P. 178–197.
10. Методы динамики частиц и дискретных элементов как инструмент исследования и оптимизации процессов переработки природных и техногенных материалов / В. А. Арсентьев, И. И. Блехман, Л. И. Блехман, Л. А. Вайсберг, К. С. Иванов, А. М. Кривцов // Обогащение руд. 2010. № 1. С. 30–35.
11. Maksarov V. V., Olt J. Dynamic stabilization of machining process based on local metastability in controlled robotic systems of CNC machines // Zapiski Gornogo Instituta. 2017. Vol. 226. P. 446–451.
12. Вайсберг Л. А., Демидов И. В., Иванов К. С. Механика сыпучих сред при вибрационных воздействиях: методы описания и математического моделирования // Обогащение руд. 2015. № 4. С. 21–31. DOI: 10.17580/or.2015.04.05.
13. Моделирование динамики частиц методом DEM. URL: http://www.rocky-dem.ru/rocky/review/ (дата обращения: 12.04.2018).
14. Аминов В. Н., Каменева Е. Е., Устинов И. Д. Моделирование дробления горных пород для производства щебня // Обогащение руд. 2017. № 4. С. 3–6. DOI: 10.17580/or.2017.04.01.
15. Schubert W., Jeschke H. DEM-simulation of the breakage process in an impact crusher // Wissensportal baumaschine.de. 2005. 4.
16. Khanal M., Schubert W., Tomas J. Ball impact and crack propagation — simulations of particle compound material // Granular Matter. 2004. Vol. 5, Iss. 4. P. 177–184.
17. Mikhailov A. V. Coal-peat compositions for cocombustion in local boilers // Zapiski Gornogo Instituta. 2016. Vol. 220. P. 538–544.
18. Modelling discrete, incremental, repetitive and/or simultaneous particle breakage / J. Bruchmuller, S. Gu, B. G. M. van Wachem, K. H. Luo // 7^th International Conference on Multiphase Flow ICMF 2010, Tampa, FL, May 30 — June 4, 2010.
19. Препарата Ф., Шеймос М. Вычислительная геометрия: Введение. М.: Мир, 1989. 478 c.
20. Stamboltzis G. A. Calculation of Gates—Gaudin—Schuhmann and Rosin—Rammler parameters from the size analysis of the coarse part of the distribution // Mining and Metallurgical Annals. 1989. No. 72–73. P. 29–38. 21. http://www.jkmrc.uq.edu.au/
22. Вайсберг Л. А., Каменева Е. Е. Возможности компьютерной рентгеновской микротомографии при исследовании физико-механических свойств горных пород // Горный журнал. 2014. № 9. С. 85–90.