Scientific journal
International Journal of Experimental Education
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,839

1
1

Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса механоактивации в магнитоожиженном слое ферротел показал [1, 2, 3], что селективное разрушение материала при диспергировании необходимо рассматривать как результат управляемых процессов взаимодействия нагружающих устройств с разрушаемым объектом, параметры которого консервативны и практически неизменяемые, и, в то же время, обладают значительной дисперсией. При этом разрушение представляет собой процесс дискретной трансформации исходных характеристик материала с одновременным изменением размеров и структуры образующихся продуктов. Отсюда вытекает важный вывод: активная система деформирования (на всех стадиях нагружения, начиная со стадии взрывной отбойки и кончая применением дробильно-измельчительных агрегатов) должна быть адаптивна к меняющейся в процессе нагружения структуре продуктов разрушения, т.е. содержать в себе элементы управления параметрами нагружения. В ЭММА случайность проявляется в столкновении частиц с размольными элементами, а статичность – в том, что в процессе участвует бесконечное множество частиц и, при этом, они весьма разнообразны по своим физико-механическим свойствам [4, 5, 6]. В процессе моделирования принимаем, что вероятное число частиц в зоне удара размольных ферроэлементов сферической формы определено формулой

mm001.wmf

(здесь mm002.wmf – функция вероятности нахождения частицы в зоне удара; V – доля заполнения измельчителя – механоактиватора материалом. Полагаем, что скорость измельчения пропорциональна числу частиц в зоне удара, вероятности раздробления частицы, попавшей в зону хотя бы один раз, а также фактору, ограничивающему свободу движения размольных элементов при высоком коэффициенте объемного заполнения ЭММА обрабатываемым продуктом [7, 8]. Тогда скорость измельчения продукта в ЭММА может быть определена выражением

mm003.wmf

(здесь G1 – количество продукта, приходящегося на один удар, которое может быть представлено вновь образованной поверхностью; mm004.wmf – вероятность противоположного события; mm005.wmf – вероятность внедрения частицы в размольный элемент при ударе. Применительно к порошкообразному материалу и с учетом упрощений формула для определения скорости измельчения имеет вид:

mm006.wmf.

Если каждый удар при однородном силовом поле в ЭММА создает одинаковое увеличение поверхности, то формулу, описывающую количество измельчаемого зернового продукта, можно привести к виду, характеризующему увеличение поверхности S1. Если S1=– kG1 (или dS1 = kdG1), то увеличение поверхности, происходящее за один удар, может быть определено выражением

mm007.wmf.

Выявлено, что максимум скорости измельчения фиксируется для твердого материала при заполнении пространства между размольными элементами примерно на mm008.wmf, а для мягкого – наполовину [9, 10]. Причем, по мере уменьшения размера частиц, вероятность их попадания в зону измельчения будет снижаться, а, следовательно, имеет место предпочтительное измельчение более крупных частиц.