Пеленко и др.. Пеленко В. В., Короткова Т. Ю., Злобин В. Г., Нечитайлов В. В. Эволюционные особенности динамики развития теории и практики измельчительнорежущего оборудования
 Скачать 319.71 Kb.
|
|
Пеленко В.В., Короткова Т.Ю., Злобин В.Г., Нечитайлов В.В. Эволюционные особенности динамики развития теории и практики измельчительно-режущего оборудования. Теории измельчения и реологии твердообразных материалов посвящены труды таких крупных и известных ученых, как В.П. Горячкин, Н.Е. Резник, А.И. Пелеев, С.Т. Антипов, В.А. Арет, А.Н. Познышев, М.П. Семенов и другие. Значительный вклад в совершенствование измельчителей внесли изобретатели: А.С. Андрианов, Ю.В. Куличков, С.Г. Юрков, В.В. Горяев, Г.И. Белохвостов, Л.Ф. Михайленко. Рассмотрим подробнее динамику и закономерности появления основных работ, посвящённых изучению теории и практики процесса измельчения его специфики, а также конструктивных особенностей измельчительного оборудования. Особую роль в развитии теории измельчения и разработке методик расчета оборудования занимают диссертационные работы. Динамика диссертационной активности приведена на рисунке 1 и в таблице 1. При этом анализ полученных статистических материалов свидетельствуют о возросшем в 2000-2010 годы научном интересе к рассматриваемой проблеме совершенствования измельчительного оборудования. Таблица 1 - Динамика защит диссертаций по годам.   Рисунок 1 - Динамика защит диссертаций Не в последнюю очередь это обусловлено постепенным исчерпанием в период 1990-1996 годов возможностей интуитивного решения задач совершенствования волчков и измельчителей, о чём свидетельствуют данные статистики патентования эвристических идей учёных и конструкторов, приведенные на рисунке 2 и в таблице 2. Таблица 2 - Статистика патентования материалов исследований по годам.   Рисунок 2 - Гистограмма патентования материалов исследований по годам Анализ увеличивающегося объёма информации и углубление знаний в рассматриваемой области, включая фундаментальные исследования по теории резания, отражаемые в отечественных и зарубежных источниках, а также патентные материалы, подтверждает необходимость дальнейшего последовательного, систематического развития и уточнения теории измельчения твердообразного сырья, научно обоснованного совершенствования соответствующего оборудования. Это же вытекает и из анализа статистических материалов по относительной активности изобретательской, научно-исследовательской и публикационной деятельности учёных и конструкторов в данной области исследования, приведённых на рисунке 1 и рисунке 2. Действительно, если в период 1966 -1990 годов при относительной пассивности научно-теоретических подходов (рисунок 1) активно реализовывались эвристические методы, то, по-видимому, исчерпав себя к 1990 году (рисунок 2), эта активность существенно снизилась в 2003-2013 г.г. Постоянные потребности отрасли в совершенствовании измельчительного оборудования вызвали естественный рост числа научных исследований в период 2000-2009 годов. Как показывает анализ информационных материалов по количеству патентов и защищенных диссертаций, связанных с проблемами измельчительно-режущего оборудования и проиллюстрированных таблицами 1 и 2, а также рисунками 1 и 2, начиная с 2010 года этим вопросам специалистами и исследователями посвящается все меньше и меньше внимания. Очевидно, что этот факт обусловлен достаточно глубокой научной проработкой данного направления. В этой ситуации дальнейшее совершенствование измельчительно-режущего оборудования требует более тщательной проработки и анализа. Анализ за последние три года публикационной и патентной активности исследователей по проблеме свидетельствует о целесообразности дальнейшей активизации углубленных научных исследований при исчерпании патентной активности и перспектив эвристических методов. Глубокий, всесторонний и тщательный анализ структуры и особенностей процессов подачи, экструзии и резания твердообразного сырья в волчках и измельчителях показывает, что этот вид технологического оборудования представляет собой шнековый измельчительно-режущий механизм с весьма большим количеством конструктивно-технологических параметров и значительным числом характеристик комплектующих элементов и осуществляемых сложных физико-механических процессов. Укрупненно, иерархическая структура волчка как механизма, реализующего процесс измельчения (транспортировки сырья, экструзии, резания) твердообразного сырья с конкретными и специфическими физико-механическими и теплофизическими характеристиками может быть представлена в виде следующего обобщенного графа (Рисунок 3). Рассмотрение основных работ по проблеме осуществлялось с учетом и в соответствии с разработанной структурной схемой. Такой подход позволяет обеспечить системность исследования и возможность четкого выделения вопросов, подлежащих первоочередному рассмотрению.  Рис. 3 - Обобщенная структура волчка ВЫВОДЫ Объектами углубленного исследования являются шесть последних комплектующих компонентов (2 – 7), так как именно они определяют качество измельченного материала, а также энергоемкость процессов транспортировки, экструзии и резания. Одним из первоочередных и перспективных направлений совершенствования этого вида техники являются подходы, связанные с минимизацией удельных расходов энергетических ресурсов в зоне пятого элемента - режущего узла. |