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Modelado matemático y optimización multicriterio de parámetros de diseño para la trituradora giratoria

Autores: Kondrakhin, Vitalii P.; Martyushev, Nikita V.; Klyuev, Roman V.; Sorokova, Svetlana N.; Efremenkov, Egor A.; Valuev, Denis V.; Mengxu, Qi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Modelado matemático y optimización multicriterio de parámetros de diseño para la trituradora giratoria


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelado
Máquinas trituradoras
Trituradoras giratorias de un solo rodillo
Modelado matemático
Optimización
Parámetros de diseño

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Existe un número suficiente de trabajos dedicados a modelar máquinas trituradoras. Sin embargo, el hecho de que existan una gran cantidad de condiciones de trabajo y el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología requieren una mejora continua y especificación de los modelos destinados a los procesos de trituración y de los dispositivos relacionados. Sin embargo, hay pocos estudios relacionados con trituradoras giratorias de un solo rodillo. Dichas trituradoras son prometedoras para su uso en minas para triturar rocas colocadas en el espacio desarrollado. En este documento se realizó la modelización matemática y optimización de los parámetros de diseño de la cámara de trabajo y el cuerpo ejecutivo (rodillo) de una trituradora giratoria de eje de un solo rodillo, diseñada para triturar rocas fuertes. Se derivó una ecuación diferencial. Como resultado de su solución, se estableció la forma racional de la mejilla de la cámara de trabajo de la trituradora giratoria de un solo rodillo, representando un arco espiral logarítmico. Se derivaron expresiones analíticas para determinar la velocidad de rotación racional y la productividad de la trituradora en cuestión. Se formularon expresiones para calcular los componentes de carga cinemática que actúan sobre el rodillo. Son funciones periódicas del ángulo de rotación del eje. La expansión de la serie de Fourier mostró que las cargas contenían armónicos de primer, segundo, tercer y cuarto orden. Utilizando el concepto de conjuntos difusos, se realizó una optimización multicriterio de los parámetros de diseño de la cámara de trabajo, incluidos los valores de la excentricidad y el ángulo central del comienzo del perfil de la mejilla. Los coeficientes de variación de los componentes cinemáticos de las cargas que actúan sobre el cuerpo de trabajo se redujeron, debido a la elección óptima del perfil de la cámara de trabajo y las coordenadas angulares de la instalación de las mejillas fijas. El par se redujo 1.67 veces, mientras que la carga radial disminuyó 1.2 veces.

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