Experimental research of interrelation of mining mass layer porosity and defor-mation forces on flat surfaces of disintegrators

Abstract

Deformation of granite layer with granite fraction less than 0.5 mm was experimentally studied in order to determine normal-pressure distribution on the flat working surfaces of disintegrators. Series of tests with material compression between two plates without lateral restrictions was conducted, and distribution of porosity factor along the radius of deformation zone was determined. Experiment with compression of different quantities of material in the mortar with the punch down to pressures of 40 MPa was carried out in order to calibrate pressure depending on the material porosity. Compression curves were built for different masses of the sample. For the case of material compression without lateral restrictions, regression curve of dependence between material porosity and pressure was built on the base of compression force balance equation. This curve coincides with compression curve for minimal mass of material sample compressed in the mortar. Distribution of normal pressures on the top plate was determined, at that, experimental curve was more flat than the theoretical one. The pressure high concentration in the center of deformation zone and underloading of its periphery were confirmed.

Виконані експериментальні дослідження деформації шару граніту фракції менше 0,5 мм з метою отримання розподілу нормального тиску на плоских робочих поверхнях дезінтеграторів. Проведено серію дослідів із стискання матеріалу між двома плитами без бокових обмежень та встановлено розподіл коефіцієнта пористості матеріалу вздовж радіуса зони деформування. Для тарування тиску в залежності від пористості, проведено експеримент із стискання різних кількостей матеріалу в ступці із пуансоном до тиску 40 МПа. Отримано набір компресійних кривих для різних мас навішування. Для випадку стискання матеріалу без бокових обмежень, з рівняння балансу зусилля стискання отримано регресійну криву залежності коефіцієнта пористості від тиску, яка добре співпадає із компресійною кривою при стисканні в ступці навішування матеріалу мінімальної маси. Отримано розподіл нормального тиску на поверхні верхньої плити, при цьому експериментальна крива є більш пологою, ніж теоретична. Підтверджено високу концентрацію тиску в центрі зони деформування та недовантаженість її периферії.

Выполнены экспериментальные исследования деформации слоя гранита фракции менее 0,5 мм с целью получения распределения нормальных давлений на плоских рабочих поверхностях дезинтеграторов. Проведена серия опытов по сжатию материала между двумя плитами без боковых ограничений и установлено распределение коэффициента пористости материала вдоль радиуса зоны деформирования. Для тарировки давления в зависимости от пористости, проведен эксперимент по сжатию разных количеств материала в ступке с пуансоном до давлений 40 МПа. Получен набор компрессионных кривых для разных масс навески. Для случая сжатия материала без боковых ограничений, из уравнений баланса усилия сжатия получена регрессионная кривая зависимости коэффициента пористости от давления, которая хорошо совпадает с компрессионной кривой при сжатии в ступке навески материала минимальной массы. Получено распределение нормальных давлений на поверхности верхней плиты, при этом экспериментальная кривая более пологая, чем теоретическая. Подтверждена высокая концентрация давлений в центре зоны деформирования и недогруженность ее периферии.